第一个坏消息来自动物实验室。注射了药物的大鼠在几分钟内就出现了异常:先是极度兴奋、躁动不安,随后出现共济失调、肌肉震颤,最终陷入类似于受害者的昏睡状态,对外界刺激反应微弱。脑电监测显示,大鼠的脑电波呈现出弥漫性的慢波活动,夹杂着不规则的尖波,与人类癫痫或深度镇静时的脑电模式有些相似,但又不完全相同。
“神经递质检测结果出来了!”负责生化检测的研究员拿着报告跑过来,“5-羟色胺和多巴胺水平显著降低,GABA水平也有下降,但谷氨酸……谷氨酸水平异常升高!特别是在皮层和海马区!”
谷氨酸异常升高!这指向了兴奋性毒性!
“NMDA受体……”吴薇立刻想到,“过量的谷氨酸会过度激活NMDA受体,导致钙离子大量内流,引发一系列级联反应,最终导致神经元损伤甚至死亡。但受害者并没有出现明显的神经元坏死症状,至少目前影像学上看不出来。”
“会不会是……药物初期促进了谷氨酸释放,或者抑制了谷氨酸的重摄取,导致突触间隙谷氨酸浓度升高,过度激活NMDA受体,引发了急性神经功能紊乱,但还没到不可逆损伤的程度?”小李推测道。
“有这个可能。”吴薇点点头,“但它的作用机制肯定不止于此。那个叠氮基团……”
就在这时,体外突触体实验的初步结果也出来了。
“吴医生!我们发现,药物处理后,突触体对谷氨酸的摄取能力显著下降!”技术员报告,“而且,用放射性配体结合实验发现,药物似乎能直接与NMDA受体的某个亚基结合,但结合位点……好像不是传统的竞争性拮抗剂结合位点。”
“非竞争性拮抗剂?”吴薇皱起眉,“或者……它通过某种方式修饰了受体蛋白,改变了其构象或功能?” 叠氮基团的阴影再次浮现。如果它与受体蛋白发生了共价结合,那常规的竞争性拮抗剂就很难奏效了。
“抑制谷氨酸重摄取,同时可能作为NMDA受体的非竞争性拮抗剂或调节剂……”吴薇感觉自己抓住了关键,“这就解释了为什么会出现意识障碍、认知混乱和那种诡异的‘被控制’状态。大脑内的兴奋-抑制平衡被彻底打破,神经信号传导出现紊乱。”
但问题是,如何快速逆转这种状态?或者至少,找到一种能短暂抑制其毒性、让受害者恢复部分意识和自主能力的方法?完全清除这种药物需要时间,而他们最缺的就是时间。
“目标是:第一,降低突触间隙谷氨酸浓度,减轻NMDA受体的过度激活;第二,尝试阻断药物与NMDA受体的进一步结合,或者减轻其对受体功能的干扰;第三,保护神经元,对抗可能的兴奋性毒性损伤。”吴薇迅速理清了思路,“我们需要找到一种能快速起效、能穿透血脑屏障、并且安全性相对较高的药物组合,作为应急的短暂抑制方案。”
她的大脑如同超级计算机般高速运转,搜索着脑海中所有相关的药物知识。
“降低突触间隙谷氨酸浓度……可以考虑使用谷氨酸转运体激动剂,促进谷氨酸重摄取。但这类药物特异性不高,而且起效可能没那么快。或者……使用NMDA受体的开放通道阻滞剂?比如……苯环己哌啶(□□)类似物?不行,那些药物本身就有致幻和神经毒性,副作用太大,会让情况更糟。”
“GABA是中枢神经系统的主要抑制性神经递质。如果GABA水平也下降了,是不是可以补充GABA能药物?比如苯二氮??类?它们通过增强GABA_A受体功能起效,具有镇静、抗惊厥作用。但受害者已经处于意识模糊状态,再用强效镇静剂,恐怕会进一步抑制呼吸和循环,风险太大。”
“还有……针对NMDA受体的甘氨酸结合位点?甘氨酸是NMDA受体激活的协同激动剂。如果我们能阻断甘氨酸与受体的结合,也能部分抑制NMDA受体的过度激活。有什么药物是作用于这个位点的?”吴薇的目光落在了药物手册的某一页上——“7-氯犬尿喹啉酸(7-CKA)……是一种甘氨酸位点的竞争性拮抗剂。但这是一种研究用化合物,临床几乎不用,我们实验室有储备吗?而且它的脂溶性如何,能否快速透过血脑屏障?”
时间不允许他们去寻找和等待那些罕见的研究用化合物。必须从现有的、临床上可及的药物中筛选。
“等等……”吴薇突然想到了什么,“如果药物主要通过两个途径导致神经功能紊乱:一是抑制谷氨酸重摄取,二是可能通过某种方式(比如叠氮基团)干扰NMDA受体功能,导致受体异常激活或脱敏……那么,我们是不是可以双管齐下?”
“一方面,针对谷氨酸浓度升高,我们可以使用……苯妥英钠?或者丙戊酸钠?它们是抗癫痫药,除了稳定钠通道外,也有一定的抑制谷氨酸释放、增强GABA功能的作用。但效果可能不够强。”
“另一方面,针对NMDA受体的过度激活,除了甘氨酸位点拮抗剂,还有……镁离子!”吴薇的眼睛亮了起来,“NMDA受体通道在静息电位时被镁离子阻塞。当突触前释放谷氨酸,同时 postsynaptic 膜去极化时,镁离子阻塞被解除,通道开放。虽然镁离子不是严格意义上的拮抗剂,但它可以通过电压依赖性方式阻断NMDA受体通道,减轻钙离子内流。而且,静脉注射硫酸镁可以快速提高血液和脑脊液中的镁离子浓度,它安全范围相对较广,临床上常用于子痫、抗惊厥和某些心律失常。”
“硫酸镁……”小李重复道,“您是说,用硫酸镁来竞争性地阻断NMDA受体通道?”
“是电压依赖性阻断,不完全是竞争性。”吴薇纠正道,“但这可能是目前最快速、最安全的选择之一。它不能直接对抗药物对NMDA受体的修饰作用,但或许能在一定程度上减轻谷氨酸介导的兴奋性毒性,为我们争取时间。”
“那抑制谷氨酸重摄取呢?”
“有了!”吴薇想到了另一种药物,“金刚烷胺!它原本是抗病毒药,后来发现具有促进多巴胺释放、抑制多巴胺再摄取的作用,用于治疗帕金森病。但近年来研究发现,金刚烷胺也能抑制脑内谷氨酸的释放,并可能增强谷氨酸转运体的功能,促进谷氨酸重摄取!而且它能穿透血脑屏障,起效相对较快,副作用也比较可控。”
“硫酸镁 + 金刚烷胺?”小李在笔记本上记下,“这两种药物联合使用?”
“这是目前能想到的最快的组合了。”吴薇的语气带着一丝谨慎,“硫酸镁主要针对NMDA受体通道,减轻钙离子内流和兴奋性毒性;金刚烷胺尝试从源头上减少突触间隙谷氨酸的堆积,并可能有一定的神经保护作用。这不是根治,甚至连完全抑制都做不到,只能是……‘短暂抑制’,希望能减轻药物引起的急性神经功能紊乱,让受害者恢复部分意识和自主呼吸、吞咽等基本功能,为后续的综合治疗和解毒争取时间。”
“那……那个叠氮基团怎么办?它会不会继续造成损伤?”
“我们暂时没有办法直接对抗叠氮基团的化学活性。”吴薇的声音低沉了一些,“只能寄希望于这种药物在体内的代谢速度,以及我们的身体自身的解毒机制能部分清除它。当务之急是先把人从那种危险的意识模糊和潜在的兴奋性毒性中拉出来一点点。”
她迅速在电脑上计算着剂量:“硫酸镁,静脉滴注,负荷剂量……根据受害者体重,首次推注剂量要足,但要密切监测呼吸和心率,防止镁中毒。然后是维持剂量。金刚烷胺,静脉制剂,如果有的话,没有就用口服肠溶制剂,尽快鼻饲给药。同时,必须配合支持疗法:维持水电解质平衡,保证血氧,必要时呼吸机辅助通气。还要用自由基清除剂,比如维生素C、维生素E,或者谷胱甘肽,对抗可能产生的氧化应激损伤……”
每一个字都像是从紧绷的弦上弹出。