神奇的分子——药物如何在我们身体里起作用 |
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来源:不详 更新时间:2013-2-27 23:11:39 |
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这是一片阿司匹林,由几千亿亿个完全相同的化学分子组成。每个分子都是能够独立完成药物作用的个体,这与我们的中药完全不同。中药的化学成分不是一种,而是多种分子的合作社,而几乎每片阿司匹林都是由几千亿亿个相同的、长得一模一样的分子组成。当初人们只知道阿司匹林能治头疼、牙疼等痛症,却并不清楚它们是怎样治病的。后来随着科学家们对细胞的认识逐渐加深,才弄清了阿司匹林的分子是怎样在我们的细胞上发挥作用的。
在口服的西药中,有几千亿亿个药物分子组成的军团,他们将成批地进入我们的身体。而对于任何外来物质,我们的身体也会用一道道防线来阻挡!
在口腔、胃和小肠里面,有各种强有力的分解酶,所以,药物进入身体后的第一件事就是保存自己。
消化系统的各种消化液能把构成食物的复杂分子统统分解成更小的简单分子,这样才能把有用的分子吸收到血液中。小分子们即便进入了血液,肝脏也会努力把熟悉的食物分子和陌生的药物分子区别开,并且把陌生的分子过滤掉。所以只有把药物分子做的非常小,或者很像食物的分子,他们才有可能躲过肝脏的过滤。
经过人们多次精心设计和改造,阿司匹林分子基本上能够避开肝脏对陌生分子的过滤,以相当多的数量进入血液循环,大摇大摆地逼近各种细胞。因为细胞膜本身也是由分子构成的,而且分子间存在一些缝隙,所以小小的阿司匹林分子才有机会钻细胞膜的空子,进入细胞内部。
进入到细胞里的阿司匹林分子,如果谁都不接受它,很快就会被当成异己消灭掉。但是,在细胞里恰恰就存在着能够接受阿司匹林的收容所,这是一种蛋白质。现代的阿司匹林分子就是根据这个蛋白质的特殊结构设计出来的。在这个能接受阿司匹林分子的蛋白质里面,有一个独特的空间结构,尽管它并不是特意为阿司匹林准备的,但却正好能让阿司匹林分子藏进来。只要阿司匹林分子能够躲进这里,它的药效就能够发挥出来,因为这个蛋白质的结构原本是为生产前列腺素准备的,如果阿司匹林分子占了这个位置,前列腺素的生产就只好暂停。而这恰恰就是阿司匹林占领这个位置的目的!
其实,前列腺素分子有着非常重要的生理功能,但是在不同的器官,前列腺素的作用各不相同。然而不管怎样,只要前列腺素产生得太多,人就会感觉到疼痛。所以人们就想办法让生产前列腺素的这个分子“车间”停产,从而缓解疼痛。为此,人们花了几十年的时间专门研究细胞里那个能够生产前列腺素的蛋白质,研究它的“车间结构”。后来终于明白,这个蛋白质叫环氧酶,而且在我们的身体里,很多细胞都有环氧酶。比如胃细胞就有环氧酶,它生产的前列腺素可以保护胃粘膜。而最早发明的阿司匹林,破坏了各种细胞中环氧酶的生产,也使胃粘膜中的前列腺素停止了供应。结果,阿司匹林在缓解疼痛的同时还可能带来胃出血、胃溃疡等副作用。事实上,各种环氧酶在生产前列腺素分子时,生产流程是要受细胞内外一些特殊分子控制的。所以要想有针对性的制造药物分子,就必须全面了解细胞的分子学特征。
我们的身体是由各种器官组成的,而器官又是由细胞构成的。所以,细胞是各种器官生理功能的最小单位。每个细胞又是由扮演着各种角色的分子组合形成的。比如在细胞核里有DNA的分子,它们负责整个细胞中所有蛋白质分子的设计和调控;细胞核外的空间叫细胞质,在这里有各种蛋白质大分子,它们是负责生产各种活性分子的车间。像环氧酶就生产前列腺素,而另一些蛋白质能生产脂肪分子和糖分子。细胞的最外层叫细胞膜,上面也有很多蛋白质大分子,有很多专门传递和连接细胞内外信息的分子,他们具有很强的选择性,能调节各种酶的生产状态。在同一个细胞里,正是由于各种化学分子之间的分工合作,才使整个细胞发挥一定的生理功能。
实际上,细胞核就相当于企业的设计指挥部门,而在细胞质中的网状膜上布满了成千上万的蛋白酶,它们就是各种各样的生产车间。细胞所需的各种活性分子都必须在各自相应的生产车间里才能制造出来。当然,不同生产车间所需的分子原料是不同的,最终的产品也是各式各样。
前列腺素分子实际是环氧酶车间生产的最终产品,而阿司匹林占了环氧酶的生产车间,使前列腺素的生产被迫停止。然而这种人为制造的停产最多维持几个小时,就会被细胞自身存在的调控机制自动地恢复过来。所以药片总是隔几个小时就要再吃一次。
细胞自身存在的调控机制指的是:每种蛋白酶的生产情况都会不断接受来自细胞核内部DNA的控制和细胞膜上信息的调节。就像一个企[1] [2] 下一页
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