氧化石墨烯可抑制创伤后应激障碍。 近日消息，来自 Graphene Flagship 合作伙伴意大利 SISSA、西班牙 ICN2 和英国曼彻斯特大学的研究人员与圣保罗大学 Ribeirão Preto 医学院合作，在一项模型研究中发现氧化石墨烯可抑制焦虑相关行为。 他们发现将氧化石墨烯注入大脑的特定区域会使负责焦虑行为的神经元沉默。
科学家们使用了一种常见的动物模型：就像经典卡通片“汤姆和杰瑞”一样，一只老鼠住在一个小房间墙壁上的一个洞里，在那里它感到受到被保护和安全感。正常情况下，老鼠在房间里自由探索，无忧无虑。但是当老鼠闻到猫的气味时，它会跑回它的洞里，它知道只有在洞里是安全的。这是一种非常强烈的防御行为，也是大多数动物固有的战斗或逃跑反应的基础。
在这种环境中待到一周时间后，即使猫的气味消失了，老鼠也会记住这种行为。这是创伤后应激障碍 (PTSD) 的模型，这是一种因消极记忆而产生的保护性的焦虑行为。全世界有数百万人患有与创伤后应激障碍或焦虑症相关的疾病。
该论文的第一作者、意大利石墨烯旗舰合作伙伴 SISSA 的生理学教授劳拉·巴莱里尼 (Laura Ballerini) 解释说，氧化石墨烯可以使导致这种恐惧的突触之间的通信失效。
“将氧化石墨烯注入小鼠大脑的特定区域两天后，它的行为就像其他从未在生活环境中闻过猫味的小鼠一样。换句话说，氧化石墨烯抑制了小鼠的焦虑相关行为，”Ballerini 解释说。她说，这两天大致是记忆在小鼠大脑中形成和巩固的时间，这对应于焦虑症状消退的时间。
“氧化石墨烯与负责形成恐惧相关记忆的大脑部分相互作用，从而引起焦虑。它不像药物那样通过抑制受体的功能起作用——相反，它会暂时停止整个机制，足以破坏大脑与恐惧相关的病理学，而不会损害它们，”Ballerini 继续说道。
氧化石墨烯可中断与焦虑相关的神经元信号，而不会影响神经元或周围细胞。简单来说，它只会“拒绝”特定神经元之间的通信。在这些交流过度表达的疾病中，如创伤后应激障碍和焦虑症，用氧化石墨烯靶向突触足以阻止这种病理行为的发展。这是一种精准的医学手段。
几天后氧化石墨烯会自然消除，因为周围的组织会消化材料。Ballerini 说，两天后，他们没有观察到任何炎症，也没有留下任何氧化石墨烯的痕迹。接下来，Ballerini 及其同事将寻求将氧化石墨烯的突触靶向行为与其附着于载体分子以进行药物递送的能力相结合。
石墨烯旗舰生物医学技术工作包的副负责人 Serge Picaud 评论说：“这项工作再次证明了石墨烯的治疗潜力，无论是单独使用还是包含在医疗设备中。” 石墨烯旗舰项目的科学技术官兼管理小组主席 Andrea C. Ferrari 补充说：“石墨烯旗舰项目自成立以来就一直在研究石墨烯及相关材料的医疗保健、环境和生物应用。这项工作开辟了一条新的研究途径，并展示了氧化石墨烯非常重要的治疗用途的途径——氧化石墨烯是功能化石墨烯的最常见形式之一。”
“Biagioni, Audrey Franceschi, et al. “Graphene oxide prevents lateral amygdala dysfunctional synaptic plasticity and reverts long lasting anxiety behavior in rats.” Biomaterials 271 (2021): 120749.
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