生物学家确定调节呼吸的关键分子

英国沃里克大学的一组研究人员已经确定Connexin26(Cx26)是与人体中的二氧化碳(CO 2)反应并激活呼吸的关键分子。这项研究发表在《皇家学会学报B》上。

Cx26分子(也称为Gap连接beta-2，GJB2)可检测血流中的CO 2含量，当含量达到一定水平时，它们会告诉我们的身体排泄CO 2并吸收氧气-至关重要的生命。保留过程，使我们可以呼吸并创造血液流向大脑。

如果没有这种必要的分子功能，有害水平的CO 2将保留在血液中，使呼吸困难或无法呼吸。

Cx26中的突变与许多严重疾病直接相关，从先天性耳聋到呼吸道疾病，以及影响皮肤，视力和听力的严重综合症。

由于Cx26对呼吸良好至关重要，因此携带这些突变的人可能有睡眠呼吸暂停的风险。

识别这些突变并研究如何使分子恢复其正常功能可以导致有效，有针对性的个性化治疗，以减轻这些风险并改善生活质量。

Warwick大学生命科学学院的主要作者Nicholas Dale教授说：“具有普遍生理功能的重要分子是由进化形成的。”

“我们已经利用这一简单事实表明，Cx26 的CO 2结合特性对我们的身体也很重要。”

“这可能会开辟新的方法来识别和治疗有睡眠呼吸暂停风险的人。”

不同的动物对CO 2的敏感性不同。

戴尔教授和他的同事伊丽莎白·德·沃尔夫和乔纳森·库克利用这一思想，研究了Cx26的特性是否符合以下生理要求：鸟类在高空飞行并能忍受低水平的CO 2;在中等水平上大致相似的人类和大鼠;和mole鼠，它们只生活在地下，并能承受很高水平的CO 2。

研究人员说：“诸如the鼠之类的底栖哺乳动物仅生活在地下的低氧和高碳酸血症的地下洞穴中，并且可以在非常高碳酸血症的条件下壮成长。”

“因此，我们比较了人，鸡，大鼠和mole鼠(Heterocephalus glaber)对Cx26 的CO 2敏感性。”

他们发现，CO 2的结合特性与这些不同动物的敏感性相匹配。

进化的自然选择因此改变了Cx26 的CO 2结合特性-表明该分子是温血动物中CO 2的普遍重要传感器。

这组作者解释说：“我们发现，CO 2与Cx26 的亲和力和协同作用都已经按照与这四个物种的稳态要求一致的方式经历了进化适应。”

“这类似于血红蛋白在动物界中对O 2转运的进化适应性，并支持Cx26是同温疗法中重要且通用的CO 2传感器的假设。”

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