Science子刊：一氧化碳泡沫能帮助对抗炎症吗?
一氧化碳是一种潜在的致命气体。然而，小剂量的它也有好处:它已被证明可以减少炎症，并有助于刺激组织再生。
由麻省理工学院、布里格姆妇女医院、爱荷华大学和贝斯以色列女执事医疗中心领导的一组研究人员现在设计出一种新颖的方法，将一氧化碳输送到人体，同时绕过其潜在的危险影响。受分子烹饪技术的启发，他们能够将一氧化碳融入到稳定的泡沫中，并将其送入消化道。
在一项对小鼠的研究中，研究人员表明，这些泡沫可以减轻结肠炎症，并有助于逆转对乙酰氨基酚过量导致的急性肝衰竭。这项新技术，今天在科学转化医学研究人员说，纸也可以用来输送其他治疗气体。
“输送气体的能力为我们如何看待治疗提供了全新的机会。我们通常不认为气体是一种口服的治疗方法(或可以通过直肠给药)，所以这提供了一种令人兴奋的新方式来思考我们如何帮助病人，”乔瓦尼·特拉弗索说，他是麻省理工学院卡尔·范·塔塞尔职业发展助理教授，也是布里格姆和妇女医院的胃肠病学家。
特殊的泡沫
自20世纪90年代末以来，奥特拜因一直在研究低剂量一氧化碳的治疗效果。这种气体已被证明在防止移植器官的排斥反应、减少肿瘤生长、调节炎症和急性组织损伤方面具有有益的作用。
当吸入高浓度一氧化碳时，一氧化碳会与血液中的血红蛋白结合，阻止身体获得足够的氧气，这可能会导致严重的健康影响，甚至死亡。奥特拜因说，然而，在低剂量的情况下，它有减轻炎症和促进组织再生等有益效果。
他说:“多年来我们已经知道，当吸入一氧化碳时，可以对各种疾病病理产生有益的影响。”“然而，由于安全和可重复使用的原因，以及医护人员的担忧，在诊所中使用它一直是一个挑战，这导致人们希望找到其他方法来使用它。”
几年前，特拉弗索和奥特拜因由前麻省理工学院博士后、这项新研究的作者克里斯托弗·斯泰格介绍。特拉弗索的实验室专门研究将药物输送到胃肠道的新方法。为了解决输送气体的挑战，他们想出了将气体融入泡沫的想法，就像厨师们使用二氧化碳来制造浸泡在水果、蔬菜或其他口味的泡沫一样。
烹饪泡沫通常是这样产生的:在液体或固体中加入增稠剂或胶凝剂，然后搅拌使其与空气混合，或者使用专门的虹吸管注入二氧化碳或压缩空气等气体。
麻省理工学院的研究小组发明了一种改良的虹吸管，可以连接到任何一种气体罐上，使他们能够将一氧化碳加入到泡沫中。为了制造泡沫，他们使用了海藻酸盐、甲基纤维素和麦芽糖糊精等食品添加剂。还加入了黄原胶来稳定泡沫。通过改变黄原胶的含量，研究人员可以控制泡沫注入后气体释放所需的时间。
在证明他们可以控制体内气体释放的时间后，研究人员决定对泡沫进行几种不同的应用测试。首先，他们研究了两种局部应用，类似于使用药膏来缓解瘙痒或发炎的部位。在一项对小鼠的研究中，他们发现，在直肠内注入泡沫可以减少结肠炎或辐射引起的直肠炎(宫颈癌或前列腺癌的放射治疗可能导致的直肠炎症)。
目前对结肠炎和克罗恩病等其他炎症性疾病的治疗通常涉及抑制免疫系统的药物，这可能会使患者更容易受到感染。研究人员说，用一种可以直接应用于炎症组织的泡沫来治疗这些情况，为那些免疫抑制治疗提供了一种潜在的替代或补充方法。研究人员说，虽然在这项研究中，泡沫是通过直肠给药的，但也有可能通过口腔给药。
伯恩说:“这些泡沫非常容易使用，这将有助于将其转化为患者护理。”
控制剂量
然后，研究人员开始研究可能的全身应用，在这种应用中，一氧化碳可以被输送到远处的器官，比如肝脏，因为它能够从体内其他地方的胃肠道扩散。在这项研究中，他们使用了过量扑热息痛的小鼠模型，这种药物会导致严重的肝损伤。他们发现，输送到下消化道的气体能够到达肝脏，大大减少了那里的炎症和组织损伤。
在这些实验中，研究人员没有发现一氧化碳给药后的任何不良反应。先前对人类的研究表明，少量的一氧化碳可以被安全吸入。一个健康的人血液中的一氧化碳浓度约为1%，对人类志愿者的研究表明，高达14%的一氧化碳浓度是可以耐受的，而不会产生不良影响。
奥特拜因说:“我们认为，在这项研究中使用的泡沫，我们甚至没有接近我们所担心的水平。”“我们从吸入气体试验中学到的东西已经为证明它是安全的铺平了道路，只要你知道并能控制你给的剂量，就像任何药物一样。这是这种方法的另一个优点——我们可以控制确切的剂量。”
在这项研究中，研究人员还创造了含有一氧化碳的凝胶，以及充满气体的固体，使用的技术与制造Pop Rocks(一种含有加压二氧化碳气泡的硬糖果)的技术类似。他们计划在进一步的研究中对其进行测试，此外还将开发泡沫用于可能的人体试验。
