一氧化碳也能救命!?


Carbon Monoxide Protects Lung Cells Against Oxygen-induced Damage



過去我們常從新聞上聽到有關一氧化碳中毒造成某某家庭全家身亡或是燒炭自殺這類的報導,也因此我們都認為一氧化碳(carbon monoxide,CO)是罪無可赦的壞蛋--雖然事實上也是如此--不過最近的研究發現,一氧化碳也有「可愛」的一面,因為科學家針對一氧化碳進行了一些研究後發現,原來正確的使用一氧化碳也可以用來拯救人命!


根據 2007 年 1 月 20 日於 Science Daily 網站上發佈的最新消息指出,位於匹茲堡大學(Pittsburgh University)的研究人員發現,如果在處理急性呼吸道症狀患者與呼吸窘迫症候群(ARDS)患者時所供給病患的氧氣當中合併加入低劑量的一氧化碳,可以減緩氧氣對於肺部細胞所造成的過渡傷害。這個發現,已經發表於 2007 年 1 月 19 日的 Journal of Biological Chemistry 期刊當中。


圖1. 呼吸窘迫症候群病理圖


在醫學上,呼吸窘迫症候群(Acute Respiratory Distress Syndrome,ARDS)是一種能威脅生命的現象,這類的病人通常會產生急促且短暫的呼吸,因此造成氧氣攝取量不足導致生命備受威脅。雖然 ARDS 的患者通常都有肺部方面的疾病,但即使是擁有健康肺部的病人也有可能會因為感染或嚴重的外傷而發生這樣的狀況。此外,根據美國的統計,發生 ARDS 的病患通常會有百分之 30~40 左右的機率死亡。


圖2. Researchers at the University of Pittsburgh have demonstrated that low-dose carbon monoxide administered in conjunction with oxygen therapy markedly inhibits oxygen-induced damage to lung cells. These findings, being reported in the Jan. 19 issue of the Journal of Biological Chemistry, have significant implications for the treatment of acute respiratory distress syndrome, or ARDS, according to the study's authors. (Image courtesy of University of Pittsburgh Medical Center)


一般對於治療 ARDS 的症狀主要是給病患戴上機械式的呼吸器,同時給予高純度的氧氣(95 % 的氧氣混合 5 % 的二氧化碳)。然而最近在動物實驗中發現,如果在氧氣中曝露的時間過長或造成 hyperoxia(組織內氧氣過多)的狀況發生,則可能會造成類似 ARDS 的永久性肺部傷害。


圖3. ARDS 肺部組織切片


根據研究人員 Pitt 將小鼠肺部細胞於培養基中以高濃度氧氣伴隨低劑量 CO 與不加 CO 的處理來模擬 hyperoxia 所引發的毒性反應,研究顯示低劑量的一氧化碳可以使組織內的發炎現象被抑制。

當在 hyperoxic medium 內,存在有 CO 時的確可以使得肺部細胞的受損受到降低,同時亦降低了細胞發生自殺與自伐現象。相反的,在沒有以 CO 混合處理的 hyperoxic medium 之內,有將近半數的老鼠肺部細胞在 72 小時之內死亡-這是與存在有 250 ppm CO 的細胞做比較所得到的結果。

研究人員根據這些結果建議未來在處理 ARDS 這類的病患時,也許可以考慮放寬當今對於 CO 氣體的使用限制。

「長時間給予 ARDS 病患近乎純氧的治療,似乎就像是玩弄一把雙刃」此研究的領導人 Augustine Choi M.D., 教授這樣說到「也許在短時間的急救處理上可以救活他們的生命,但是長時間地曝露在高純氧之下,就會造成肺部上皮細胞與內皮細胞嚴重的損害。但是將氧氣在混合極低劑量的一氧化碳之下,卻又可以降低氧氣所造成的細胞死亡。」

「當然,高濃度的一氧化碳是會造成死亡的。」位在國家健康研究中心的 Choi 博士的研究團隊指出只要在極低劑量下,CO 也可以拿來進行治療。因為他們的研究也顯示運用極低濃度的 CO 於呼吸治療中是無損健康的。他們現在也正準備將這樣的應用呈報給美國食品與藥物管理局(FDA)進行有關 ARDS 病患的一氧化碳急救評估。


也許正如古諺所云一樣:「水能載舟亦能覆舟。」凡事都是雙刃,即便像是一氧化碳毒性這麼高的化學物質,只要運用得宜,還是可以發揮它良善的一面。也期待這類的研究能夠繼續深入的探討,以造福更多有需要的病患。


資料來源:Science Daily - http://www.sciencedaily.com/releases/2007/01/070118130002.htm