血液稀释药物肝素在世界范围内使用。然而，细胞中肝素和更广泛的硫酸乙酰肝素糖家族的潜在糖结构尚未完全绘制。现在，由英国哥本哈根大学的丽贝卡米勒博士领导的一个研究小组发明了一种详细绘制糖结构的方法。这种方法在揭示重要的生物学功能和开发新药方面具有巨大的潜力。
自然界中到处都有像多糖这样的糖，它们被认为对生命的生长至关重要。在人类中，它们覆盖了所有细胞的表面，被称为GAG(糖胺聚糖)的多糖家族特别丰富且难以分析。
硫酸肝素GAG在调节包括炎症、神经和肿瘤转移在内的多种生物学功能中起着关键作用。事实上，一种特殊类型的硫酸乙酰肝素被称为肝素，是目前临床上最常用的防止血液凝固的药物。因此，研究人员正在努力绘制硫酸乙酰肝素的详细结构图，并将其与其生物功能联系起来。
到目前为止，只有少数结构被成功识别，但这可能会改变。哥本哈根大学细胞与分子医学系丹麦国家糖研究基金会中心在自然通讯领域的一项新研究中，丽贝卡和她的团队发明了一种新方法来增强这些结构的图谱绘制。
确定结构是糖研究的关键问题。如果我们知道结构，我们就可以确定特定生物功能的线索，并考虑在治疗剂的开发中使用该线索的潜在方法。随着广泛使用的抗凝肝素和新型肝素类药物在未来许多疾病中的潜在应用，这一点极为重要，在临床上具有现实意义。"
丽贝卡路易斯米勒博士，这项新研究的通讯作者，哥本哈根糖中心助理教授。
新技术和新的基金
研究人员的新方法被称为“鸟枪离子迁移质谱测序”或SIMMS2。与已知标准相比，这项技术依靠先进的质谱技术将糖结构分解成更小的片段，将其分离并通过指纹进行识别。糖块到原始糖图像的虚拟重组就像一个大拼图——复杂得多——它可以首次确定更大的多糖序列，这些序列足够大，可以捕捉到指示抗凝和其他功能的线索。
“这种新方法背后的仪器是沃特世有限公司在2006年发明的，许多制药公司和研究人员都可以使用。这意味着这种方法可以很容易地实现，并在短时间内被许多研究小组广泛用于药物发现。这项研究的合著者，利物浦大学和哥本哈根糖研究中心的杰里米特恩布尔教授说。
哥本哈根糖中心GAG团队最近报道了第一个基于细胞的方法(GAGOme)，它可以产生GAG的所有变体来发现功能和开发治疗方法(Chen等人，Nature Methods 2018)，并将是一种测序GAG结构的新方法。希望我们可以追踪肝素在癌症和神经源性疾病中的许多有希望的治疗效果，并创造GAG在医学中的新用途。
为了继续开发SIMMS方法并首次在医学上使用GAG，米勒和特恩布尔最近获得了380万欧元的资助。该联盟还包括柏林自由大学、乌得勒支大学、利物浦大学和斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院。他们还将应用这种方法来了解硫酸乙酰肝素的结构线索，硫酸乙酰肝素调节干细胞产生治疗帕金森病的特化神经元。
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