俄克拉荷马大学的研究增进了对影响早产儿的致命疾病的了解
去年,俄克拉荷马大学健康科学学院的三名研究人员获得了超过 500 万美元的补助金,用于研究坏性小肠结肠炎的病因和潜在治疗方法,坏性小肠结肠炎是一种致命的肠道疾病,主要影响早产婴儿。由于 NEC 发生突然且进展迅速,因此研究对于为最脆弱的婴儿提供生命机会至关重要。
大约 7% 的早产儿被诊断患有 NEC,当婴儿发育不全的小肠对自然变化的细菌产生过度反应时就会发生这种情况。除非可以停止 NEC,否则肠壁内壁会发炎,肠道可能会破裂或亡。大约 30% 的病例中,婴儿通常在诊断后几小时或几天内亡。对于出生时体重为 2 磅或以下的早产儿,因 NEC 亡的风险高达 50%。幸存下来的婴儿常常面临生长、营养、行走和认知发展的问题。俄勒冈大学医学院不断发展的 NEC 研究项目正在从多个角度解决 NEC 问题。
“对于 OU 医学院的 NEC 研究来说,这是一个激动人心的时刻,因为我们正在增加专注于该疾病的研究人员数量,而且我们的项目代表了儿科的多个学科,”临床和转化研究主任 Hala Chaaban 医学博士说学院儿科新生儿围产期医学科。
Chaaban 是一名新生儿学家,也是 OU 医学院最近获得地方、州和联邦资助来研究 NEC 的三名研究人员之一。另外两人是小儿外科科长、医学博士凯瑟琳·亨特 (Catherine Hunter) 和新生儿围产期医学科科学家凯瑟琳·伯格 (Kathryn Burge) 博士。每个人都在各种创新研究项目中发挥了自己独特的优势。
肌酸补充
伯格的最新资助资助了她对肌酸的研究。这种天然化合物以其增强肠道屏障的能力而闻名,使细菌无法轻易穿过它,并为肠道细胞提供能量。由于肌酸在妊娠晚期会在胎儿体内积聚,因此早产婴儿无法从母亲那里获得足够的营养。即使母乳中的肌酸含量较低,婴儿也无法补充肌酸的供应。在她的实验室中,Burge 正在测试组织以确定肌酸水平是否较低或在 NEC 发生之前突然下降。
“我们还将用肌酸处理我们的细胞模型,看看它们是否对 NEC 更有弹性,”Burge 说。“NEC 通常不会影响刚出生的婴儿;它发生在几周后。因此,我们正在研究在NEC发生之前的窗口期补充肌酸的可能性。我们能否给予肌酸并将其提高到应有的水平,从而预防 NEC?”
伯格的研究由美国国立卫生研究院和俄克拉荷马城长老会健康基金会资助。她最新的美国国立卫生研究院资助使她成为一名独立研究员。
保护屏障
作为一名小儿外科医生,如果抗生素和营养无法帮助患有 NEC 的婴儿,亨特可能会切除肠道的亡部分。手术很棘手——她必须确定最佳手术时间,以尽可能保留肠道,但又不能对小而脆弱的婴儿进行不必要的手术。
“不幸的是,许多患有 NEC 的婴儿需要手术,手术后亡率非常高。如果他们确实存活下来,他们将来需要肠道移植的机会很高,但这并不理想,”亨特说。“作为一名科学家,我想制定预防 NEC 的策略。我宁愿婴儿永远不会发展到需要我作为外科医生的地步。”
亨特的研究重点是肠道屏障,它可以防止细菌进入血液。特别是,她正在研究一种称为 ROCK 的特定信号通路,它的作用就像拉链一样,可以保持肠道屏障的坚固。在 NEC 的发展过程中,ROCK 通路中发生了一些事情,削弱了肠道屏障。
“在我们的实验室中,我们发现 ROCK 在 NEC 的发展过程中被激活,并且抑制 ROCK 似乎可以保护一些肠道屏障功能,”Hunter 说。“这项新的资助将使我们能够继续研究这一途径,以更好地了解其预防 NEC 的潜力。并非每个早产儿都会患 NEC,但这项研究可能有助于我们更好地理解为什么有些早产儿更容易患这种疾病。”
亨特获得了美国国立卫生研究院和俄克拉荷马州成体干细胞研究中心的资助。她是全国范围内获得 NIH R01 资助的一小部分外科医生之一,该资助被认为是研究资助的黄金标准。
透明质酸和蛋白质
Chaaban 长期研究的领域之一是母乳中的透明质酸,它有利于婴儿肠道的发育。由于早产儿的肠道发育不全,因此他们无法像足月婴儿那样从透明质酸中获得同样的益处。Chaaban 的研究表明,给小鼠注射额外剂量的透明质酸有助于肠道更快成熟,并防止 NEC 造成的肠道损伤。
Chaaban 从 NIH 获得的新 R01 资助将使她能够继续研究透明质酸在母乳中的作用,以及有一天补充早产儿是否可以预防 NEC。
由联邦政府小企业创新研究计划的分包合同资助的另一个研究重点是体内产生的一组蛋白质,称为α间抑制蛋白(IAIP),可以预防炎症。患有 NEC 的婴儿 IAIP 水平较低,使他们面临出现问题的风险。Chaaban 正在小鼠研究模型中测试给予额外的 IALP 是否可以减少炎症和多器官衰竭的可能性。
“IAIP 似乎可以让身体平静下来,”她说。“患有 NEC 的婴儿,他们的身体正在试图保护自己,但他们还不够成熟,无法区分什么是坏事,什么是好事,因此他们的免疫系统基本上会杀所有细胞,他们的器官开始衰竭。给予 IAIP 似乎是平息身体炎症的一种方法。”
Chaaban 和俄勒冈大学医学院新生儿学家 Birju Shah 医学博士正在与一家名为 ProThera Biologics 的公司合作,测试一种快速诊断工具,该工具可在床边用于测量 IAIP 水平。结果将在 10 分钟内得出,使医生能够迅速采取行动。经过一期和二期临床试验测试该设备后,它看起来很有希望。
由于俄克拉荷马州儿童医院 OU Health 提供最高水平的新生儿重症监护和全天候手术覆盖,因此该州大多数婴儿都接受 NEC 治疗。通过研究补充专业知识将改善婴儿接受的护理。
亨特说:“我喜欢照顾患者和家人,并建立这些个人关系,但科学使我们有机会产生更广泛的影响,甚至可能为整个患者群体带来积极的改变。研究非常重要。”
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