當你還是一個孩子時,母親會用過氧化氫溶液來涂抹你擦破的傷口進行消毒;當你長大一些時,你可能會用它來對頭發(fā)進行漂洗?,F(xiàn)在,人們發(fā)現(xiàn)這種無色液體還具有另外一項特殊的功能:人體可能會運用過氧化氫作為特使,指引治療的細胞前去受傷的組織進行療傷。
哈佛大學醫(yī)學院的系統(tǒng)生物學教授Timothy Mitchison和Dana Farber癌癥研究所的教授Thomas攜手,采用斑馬魚為實驗動物模型,共同研究了過氧化氫對于免疫系統(tǒng)的重要作用。研究發(fā)現(xiàn):當斑馬魚的尾鰭損傷時,過氧化氫會從傷口處被釋放出來,進入周圍組織,隨后起修復作用的白細胞就會“聞訊而來”,聚集在損傷部位進行治療。“我們早就發(fā)現(xiàn)當機體損傷時,白細胞會立即出現(xiàn),但仔細想來,這在生物學上有些神奇的,因為這些細胞往往離傷口有一定的距離,”Mitchison介紹說,“我們不知道它們是針對什么物質(zhì)起反應的。盡管我們知道慢性炎癥時刺激白細胞的物質(zhì),但是對于這種獨立的物理損傷,這種信號分醫(yī)學教|育網(wǎng)搜集整理子的身份我們起先真的一無所知。”
在研究過程中,研究人員插入了一個基因,該基因在過氧化氫存在的條件下會改變顏色。他們將該基因插入斑馬魚的胚胎中,當胚胎成為幼魚時,這種合成基因就會遍布全身,從而方便識別身體任何部位的微量過氧化氫。因為早有研究表明,白細胞會自發(fā)產(chǎn)生過氧化氫,因此研究人員就故意在斑馬魚身上制造損傷,然后采用顯微鏡觀察過氧化氫和白細胞的聚集情況。出乎研究者的意料之外,他們發(fā)現(xiàn)過氧化氫早在白細胞出現(xiàn)之前就已在傷口處聚集起來,并迅速地擴散到周邊組織。
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參考文獻:
Philipp Niethammer, Clemens Grabher, A. Thomas Look, Timothy J. Mitchison.
A tissue-scale gradient of hydrogen peroxide mediates rapid wound detection in zebrafish.
Nature, 2009; 459 (7247) DOI: 10.1038/nature08119