用于氧化应激和炎症的催产素

海军特种作战 (NSW) 操作员面临各种极端环境条件和强烈的体力需求。 除了在深水中呼吸高压和高氧气体外，长时间浸泡在冷水中和从持续的体力消耗中恢复不充分也会对个人和团队的表现产生负面影响。 可以减轻这些极端条件的影响并支持身体恢复的生物技术代表了新南威尔士州运营社区未满足的重大需求。

催产素 (OT) 在大脑局部和外周（包括骨骼肌和许多外周目标）都有广泛的作用。 OT 可减轻急性心血管应激反应，而慢性 OT 暴露可通过抗炎作用和线粒体氧化应激减弱来降低 CVD 和其他慢性疾病的风险。 鉴于外周组织中催产素受体的丰富表达，以及 OT 在外周组织中的局部表达，它可能以自分泌方式起作用，这些作用可以通过经典的配体-受体激活来介导。 通过鼻内给药的外源性 OT 已获得 FDA 研究性新药 (IND) 批准，并已被证明是一种简单而安全的方法，可以增加循环 OT 浓度，从而增强对周围组织的作用。

由于 OT 对全身新陈代谢、产热、应激反应、疼痛、情绪、炎症、食欲、血糖控制、骨骼稳态以及骨骼肌修复和再生的多效性影响，人们越来越关注外源性 OT 的益处对人类健康、表现和复原力的影响。 然而，OT 发挥组织特异性作用（例如，骨骼肌）的生物学机制仍然知之甚少，尤其是在人类中。

该项目旨在显着推进这一理解，同时测试鼻内给药 OT 减弱全身和骨骼肌氧化应激以及由阻力游泳运动和高氧联合应激源诱导的炎症的中心假设。 如果证明了疗效，最终的成果将是一种易于管理的辅助生物疗法，有望提高水下作战人员的表现和适应力。 计划中的项目将扩展当前 IHMC 的研究，重点是开发生物技术以提高人类的表现和适应力。 中心假设将通过两个特定目标进行检验 - 使用严格的、双盲的、安慰剂对照的随机试验，利用洗脱设计，招募 N=40 18-39 岁的男性。

具体目标 1。 研究鼻内 OT 对减轻由强化、阻力游泳运动和高氧联合应激源引起的全身和骨骼肌氧化应激和炎症的疗效。 参与者将以 1:1 的比例随机分配给 48 IU 鼻内 OT 与安慰剂（生理盐水）。 研究人员将测试每天 4 次 (QID) 鼻内治疗对高氧条件下抵抗游泳的表现和急性炎症和氧化应激反应的影响，以及超过 48 小时的恢复时间。 为了评估血液和肌肉的氧化应激，研究人员将测量抗氧化酶，以及氧化应激诱导的 DNA 损伤、蛋白质羰基化和脂质过氧化的标记物。 系统性炎症将通过 7 重血清细胞因子阵列进行评估，肌肉炎症将通过 TNF-α 和 IL-6 信号通路进行评估。

具体目标 2. 利用经过验证的分子作图策略来识别关键分子传感器，这些传感器可能在整个 48 小时的恢复过程中驱动鼻内 OT 对全身和肌肉氧化应激和炎症的任何影响。 鉴于缺乏关于外源性 OT 发挥其作用的机制的数据，研究人员将采用一种发现方法来识别新的分子网络和途径，这些网络和途径在高氧条件下进行的高强度阻力游泳运动恢复过程中受 OT 与安慰剂的差异调节。 为实现这一目标，研究人员将进行多层次建模，整合来自代谢组学、转录组学（血浆和肌肉的长链和小链 RNA 测序）以及循环细胞外囊泡 (EV) 的 miRNA 测序的数据。

如果鼻内 OT 证明有效，那么可交付成果将是一种辅助生物疗法，可以减轻氧化应激，并提高高氧条件下阻力游泳期间的表现和恢复能力。