酸抑制药物,属于质子泵抑制剂(PPIs)组,是畅销药物,能够预防和缓解胃部问题。PPIs在胃的酸生成细胞中激活,并阻止酸的产生。德国癌症研究中心(DKFZ)的研究人员意外发现,锌携带蛋白在所有细胞中均可存在,亦可在无胃酸的情况下激活PPIs。这个结果可能是理解PPIs副作用的关键。
酸抑制药物,属于质子泵抑制剂(PPIs)组,是畅销药物,能够预防和缓解胃部问题。PPIs在胃的酸生成细胞中激活,并阻止酸的产生。德国癌症研究中心(DKFZ)的研究人员意外发现,锌携带蛋白在所有细胞中均可存在,亦可在无胃酸的情况下激活PPIs。这个结果可能是理解PPIs副作用的关键。
过量的胃酸不仅会引起烧心,还可能导致慢性疾病,如胃炎甚至胃溃疡。医生通常会开处方质子泵抑制剂(PPI)进行治疗。常见的药物包括泛酞唑、奥美拉唑和雷贝拉唑。PPIs与胃壁细胞中的一种被称为质子泵的酶结合并进行阻断,从而有效减少胃酸的生成。
PPIs是前药,这意味着它们以不活跃的前体形式被服用。它们向真正活性物质的转化是由氢离子触发的。氢离子的存在是酸的标志。肠壁中的质子泵为胃液酸化提供氢离子。由于在质子泵的直接附近氢离子浓度特别高,PPIs在局部被激活。依赖质子激活的方式确保PPIs几乎仅攻击并麻痹质子泵,这至少是目前的理论。
尽管短期使用PPIs通常耐受性很好且被认为是无害的,但长期使用却存在健康风险。研究显示,可能增加心脏病、卒中、痴呆和感染的风险。这就引出了一个问题,即PPIs是否也会在胃以外的地方被激活,并影响其他蛋白质,即与高氢离子浓度环境无关。
由生化学家托比亚斯·迪克(Tobias Dick)和化学家奥布里·米勒(Aubry Miller)领导的研究团队一直在研究这个问题。他们采用了一种称为“点击化学”(click chemistry)的方法,这是一种标记分子的策略,三年前获得了诺贝尔奖。他们用这种方法追踪了雷贝拉唑,这是一种PPIs的典型代表,在培养皿中的人类细胞中,与酸性环境相距甚远。
在这个过程中,研究团队发现了一个惊人的现象:PPIs在细胞的pH中性内部被激活,并与那里的数十种蛋白质结合。进一步的分析显示,这些是锌结合蛋白。“这使我们推测,蛋白结合的锌能够独立于氢离子的存在激活PPIs,”发表的第一作者、生物学家特雷莎·马尔克(Teresa Marker)解释道。
在进一步的研究中,研究人员能够表明,蛋白结合的锌确实与PPI形成化学结合,这反过来又导致了PPI的激活。激活的PPI反应性强,立即与锌携带蛋白结合。这又破坏了被攻击蛋白的结构和功能。
“从化学的角度来看,结果是有道理的,因为锌可以模拟氢离子的作用并表现得像一种酸,”DKFZ的化学家奥布里·米勒解释道。
在被PPI最显著影响的锌携带蛋白中,有些在免疫系统中起着作用。然而,还需要进一步的研究来确定新发现的激活机制是否与已知或怀疑的PPIs副作用相关。“这些结果为更好地理解PPIs的副作用打开了新视角,”托比亚斯·迪克总结道。