20漫谈高血压药物研发三

喜爱看动物世界的朋友,可能会对南美洲亚马逊河流域的一种动物感到好奇,它就是电鳗。之所以叫他电鳗,就是因为它能够随心所欲自由控制身体产生电流,并且用它来捕猎食物和抵御外敌的入侵。

电鳗的体内有许多小型的可以产电的细胞,当大脑产生神经信号时,这些细胞表面的离子就会突然加速流过,产生电流,同时储存起来。人们正是观察到了这一点后利用仿生技术研制出了干电池,就是我们平时日常生活中给闹钟、遥控器、玩具等用的那种电池。

生物可以带电的确很神奇,不过也不用太过于惊讶,因为绝大多数的生物都有这个功能,包括我们每个人,都具备这种能力。只是不能像电鳗那样可以自由产生,并且瞬间释放强大的电流而已。实际上我们体内几乎每时每刻都在进行着非常的微弱电信号的传导。

先来说一个故事。我和很多人一样,喜爱看电影,尤其是科幻电影。还记得几年前有一部非常火的片子,叫做黑客帝国,描述了一个机器人想要消灭和奴役人类统治世界,继而人类拼死反抗的这么一个故事。当年很多人都迷上了这部电影,其中的“子弹时间”更是成为经典画面。

不过很多人不知道的是,同时期,这部电影还出了几部风格迥异的短篇动画,都是围绕着电影的内容展开做补充的。而我印象最深刻的是一部类似前传性质的,中间有段情节深深地震撼了我。人类为了打败以太阳能为主要能量来源的机器人大*,做出了一个自以为是的决定,用烟雾遮盖整个地球的表面,隔离了太阳,试图迫使机器人失去动力源头。结果事与愿违,机器人竟然研制出一种十分恐怖的获取能量来源的方式:它们四处捕捉人类,并将他们当作动物那样繁殖和囚禁起来,在每个人身上插入各种电极,利用人体内的各种生物电来当作它们的能量来源。于是人类被当作一节节的干电池被储存了起来。。。每当想起这个画面我都会起鸡皮疙瘩。当然,与此同时,我也知道了人类体内其实是带电的。

当然今天的主题不是动物世界也不是好莱坞电影,我要说的是一种通过改变我们体内带电荷的离子的浓度,最终起到降压效果的这么一种降压药,它的名字叫做钙通道阻滞剂。这名字有点奇怪,让我来慢慢告诉你。

我们知道,电池有正负两级,带正电荷的阳离子集中在正极,相反,带负电荷的阴离子的集中在负极,这很好理解。可是你知道吗?我们体内也是存在着正负电荷的。在每个细胞的细胞膜外和细胞膜内带有相反的电荷,膜外带正电荷,膜内代负电荷,是不是和电池很类似?而这些电荷的分布不均以及电荷的移动正是产生人体生物电的基础。

无论是处于安静的状态还是处于兴奋的状态,这些电荷都在不断地发生着变化,产生着电信号来影响着我们。包括心跳、呼吸、肠道蠕动、大脑思考、抬手、眨眼、肌肉收缩等等所有可控的和不可控的行为,可以说我们无时无刻都要靠这些极其细微的电信号来生存。靠着对人体生物电的研究,我们发明了种种可以观察记录这些信号的仪器,最常见的就是心电图机和脑电图机,凭借这些,医生们就可以掌握患者的病情了。

刚才我们说到了在细胞膜的内外分布着不同的带电离子。像氯离子、 氢根离子等等负电荷主要在细胞内,而钾离子、钠离子等等正电荷主要在细胞外。为什么要说主要呢?因为有小部分的电荷是会穿越到对面去的,比如一小部分正电荷到达细胞膜内侧,同时使得等量的一小部分负电荷来到细胞膜外,具体原理这里就不展开说了。

宏观状态下钙可以组成我们的牙齿和骨骼,在微观状态下,细胞膜外也存在着大量的带正电荷的钙离子,特别是在我们的心肌细胞和组成血管的平滑肌细胞表面。并且在这些细胞膜的表面,有着许许多多的,各种各样专门供这些细小离子通过的离子通道,它们像一扇扇大门那样控制着各种离子进出细胞。研究发现,这些离子不是像五一旅游的游客那样散乱进出各种景点的门口,而是有各自的专用通道:钾离子走钾通道,氯离子走氯通道,而钙离子自然就是走钙通道了。

那你说这些钙离子进出细胞和高血压有什么关系呢?当然有,还记得我们在之前的篇幅里讨论过的有关血压上升的原因吗?是不是说到过血管壁的收缩和弹性的降低会造成血压上升?那么如果让血管的肌肉不再收缩的那么厉害是不是就可以降低血压呢?完全正确!所以无论血管是因为受到什么原因而收缩的,只要找到一种可以舒缓紧张的肌肉的方法,那么理论上来说就可以达到降压的目的。

早在60年代,人们就发现当,当细胞外的钙离子进入到细胞内后,引起细胞内钙离子浓度的上升,细胞就会产生收缩,反之,当细胞内的钙离子浓度下降后细胞就会一改紧张的收缩姿态,变成舒缓的放松姿态。根据肌肉细胞的这个特性,当时提出了钙通道阻滞剂的概念。而科学家们则设想,要是能够人为地控制这些离子通道,是不是就可以顺带着控制了肌肉的收缩和舒张,最终达到控制血压的目的呢?于是接着研究。

一般来说,想要让一种东西变少,要么是截断来源,要么是增加消耗,或者双管齐下。而对于可以进出细胞的钙离子来说,想要让细胞内的数量少点,最有效的方式就是把那些通道口给堵住,再想办法把里面的弄出来。很幸运,钙通道阻滞剂就是这么一个东西,它直接作用在离子通道的进出口上,除了让外面的钙离子进不去之外,顺便还可以让本来在里面的小部分钙离子离开。这么一来二去的,细胞内的钙离子浓度就显著降低了。

听上去非常的简单粗暴,就好像随便拿个东西把没用的破洞给堵上那样简单。这当然是个玩笑了,无论是发现离子通道,还是了解通道结构,再根据结构人为设计出可以相匹配的药物,中间的所有步骤都是充满了困难很艰辛的。

搞明白原理之后,在上世纪80年代,在继利尿剂和受体阻滞剂之后,钙通道阻滞剂作为一种新型的降压药通过了临床实验,正式推广开来。可以说,目前在我国,有超过一半以上的高血压患者都在服用这种类型的降压药。因为它有着很广泛的适应性,并且禁忌症很少,副作用在总体上来说也比较小,因此很适合老年人服用。

不过也和β受体阻滞剂一样,钙通道阻滞剂也不是万能的,同样具有局限性。因为有些高血压患者是同时患有别的疾病的,比如说某些心脏和肾脏方面的问题,考虑到一些复杂的因素,现有的降压药就不能很好地胜任了,所以,我们高血压药物的故事依旧没有结束。

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长按







































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