隐藏在旧咖啡渣中的颗粒可能有助于预防帕金森氏症
早在神经退行性疾病出现之前,大脑的组织就在一连串的化学攻击下慢慢衰竭。
加强我们的神经系统免受此类攻击需要在强大的边界称为血脑屏障。
一种微小的颗粒,由废弃的化合物制成咖啡研磨可能只是胜任这项工作。
德克萨斯大学埃尔帕索分校(UTEP)的研究人员在实验室测试中证明,他们特殊配方的材料能够清除引发神经细胞退化的物质,从而导致痴呆和帕金森氏症疾病。
“在这些疾病进入临床阶段之前解决它们至关重要,”说UTEP化学家和研究第一作者Mahesh Narayan。
“在这一点上,可能为时已晚。目前任何可以解决神经退行性疾病晚期症状的治疗方法都超出了大多数人的能力范围。我们的目标是提出一种解决方案,可以预防大多数这些疾病的病例,而成本对尽可能多的患者来说是可控的。
在导致神经退行性变的众多原因中,有许多环境因素,包括各种除草剂和杀虫剂。一个臭名昭著的例子是广泛使用的除草剂百草枯.
尽管进行了大量研究连接化学品罹患帕金森病的风险增加 - 百草枯的瑞士制造商据称知道自 1960 年代以来——除草剂是越来越多地被使用与其他除草剂一起管理作物害虫。
在神经系统内部,百草枯催化超氧自由基形成的天赋会引发一系列反应,导致神经元死亡。
通过使用抗氧化剂来对抗这些自由基可以给神经细胞一个战斗的机会。只有一个问题——血脑屏障太擅长它的工作了,预防大多数抗氧化剂我们可能会在饮食中大量渗入我们的大脑。
咖啡酸是一个值得注意的例外。一种在葡萄酒、苹果,当然还有咖啡中发现的抗氧化剂,它在脊髓液中的可检测性表明,它可能在某些浓度下能够穿过我们神经系统的围栏。
为了增强咖啡酸的抗超氧化物功夫,Narayan和他的团队将这种化合物转化为一种叫做量子点.
这些小块只有几纳米宽,具有电磁特性,可以让量子效应闪耀,使它们在依赖高度可调谐的光输出.
在这种情况下,将咖啡废料烘焙成咖啡酸碳量子点(CACQD)可以丰富被称为sp2网络的分子内的电磁键,帮助它们不仅更有效地清除自由基,而且可能更容易地滑过血脑屏障。
研究人员分析了其CACQD的物理特征,并对人类神经母细胞瘤衍生的细胞系进行了一系列测试,表明他们对咖啡酸的旋转可有效阻止通常与神经退行性变相关的蛋白质的聚集。
当然,知道一种治疗性化合物在玻璃培养皿中起作用并不等同于在人体中证明成功。但事实上,CACQD可以很容易地从中产生现成的废料只会增加他们的吸引力。
“基于咖啡酸的碳量子点有可能在治疗神经退行性疾病方面产生变革性影响。”说研究小组的负责人,UTEP化学家Jyotish Kumar。
“这是因为目前的治疗方法都无法解决疾病;它们只帮助控制症状。我们的目标是通过解决驱动这些条件的原子和分子基础来找到治疗方法。
这项研究发表在环境研究.