原子如何穿越人体细胞膜

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来自英国利兹大学（The University of Leeds）膜及系统生物学研究院，医学院，洽坡爱伦顿医院（Chapel Allerton Hospital）的研究人员发表了一项有关原子如何穿越人体细胞膜的方式的突破性研究成果，这将有利于发展治疗类似于风湿性关节炎（rheumatoid arthritis）等炎症疾病的新方法。这一研究成果公布在最新一期（2008年1月3日）《自然》（Nature）杂志上。

领导这一研究的是利兹大学的Beech教授，第一作者为徐上中（Shang-Zhong Xu，音译）和Piruthivi Sukumar1。

Beech教授与其他同事揭示出了一种之前未知的离子通道（ion channels）开放的自然机制——细胞表面的蛋白能作为进出细胞的门——通过天然存在的硫氧还蛋白（thioredoxin）。

细胞上那些专门用来帮助离子进出细胞的通道，被称之为离子通道，细胞通过控制相应通道的开放和关闭，而能够调节相应物质进出细胞的速度，来实现细胞的需要，完成相应的功能。对于人类而言，细胞对几种无机离子（Na+、K+、Ca2+、H＋等）进出的管理，甚至涉及到生命的根基以及某些疾病的机制，比如神经冲动的产生、心脏的节律性跳动、肌肉细胞的收缩、能量的生成（ATP）等等。而科学家Erwin Neher 和 Bert Sakman则由于发现了细胞膜上的离子通道而理所当然的获得了1991年的诺贝尔生理学奖。

在这篇文章中，研究人员揭示出了一种硫氧还蛋白不同的工作模式：通过传递电子到离子通道来激活它，Beech教授将这比喻成“an electronic on-switch”（电控开关）。

他解释道，“硫氧还蛋白在细胞中天然存在，表达分泌出来能帮助机体应对炎症中出现的胁迫化学反应，这项化学反应会损伤细胞”，“我们已经指导炎症疾病会引发硫氧还蛋白的高水平表达——比如风湿性关节炎，在受影响的关节处存在许多硫氧还蛋白，这个数量触目惊心。但是迄今为止，我们都还不知道，硫氧还蛋白也会激活离子通道，提供额外的保护，从而这可以用于药物模拟作用，提供一种潜在的研发药物模式。”

“这就好像机体自身的天然防御系统已经为我们提供了将来治疗关节炎或其它疾病的提示。”

（《自然》（Nature），451, 69-72，3 January 2008，Shang-Zhong Xu，David J. Beech）