太空科技創新化合物 讓太空人更有「好骨氣」

編譯/高晟鈞

近期,在 Nature合作夥伴期刊《npj Microgravity》上所發表的一項新研究發現,給太空人服用一種以國際太空站(ISS)上的老鼠進行試驗的工程化合物,可以在很大程度上防止太空人在太空中執行任務時,所發生的骨質流失與肌肉骨骼退化現象。

微重力所引起的骨質流失一直是執行太空任務時的職業傷害之一。(示意圖/123RF)

微重力對骨骼的影響

長期以來,微重力所引起的骨質流失一直是執行太空任務時的職業傷害之一。微重力也意味著機械負荷減少,因此太空人容易出現骨質流失的症狀,其流失速度是地球上的12倍。近地軌道上的太空人每月可能會出現高達1%的骨質流失,除了危及太空人的骨骼健康,也增加長期太空飛行和晚年骨折的風險。

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目前,緩解骨質流失的策略依賴於運動引起的機械負荷來促進骨形成,但對於在微重力下度過長達6個月的太空人來說,運動並不總是能防止骨質流失,也可能不適用於某些類型的傷害

神奇的NELL-1

NELL-1是由Forsyth研究所的Kang Ting教授所發現,對於骨骼發育和骨質密度的維持至關重要。另外,丁教授所領導的多項研究也表明了,局部注射NELL-1可以再生骨骼和軟骨等肌肉骨骼組織。

由於太空的特殊環境,需要盡量減少療程的注射次數,因此研究團隊將NELL-1 分子的半衰期從5.5小時延長至15.5小時。除了增強了NELL-1 的治療潛力外,並創建了「智慧型」BP-NELL-PEG 分子,使其能精準地靶向骨組織,還不會產生 BP 常見的有害影響。

研究結果與未來方向

研究團隊針對長期暴露在微重力環境下(模擬長期飛行的環境),與在發射後4.5週便回到地球的小鼠(作為對照組)進行了藥物測試。兩者都使用BP-NELL-PEG或磷酸鹽緩衝鹽水(PBS)對照組進行治療。結果顯示,使用 BP-NELL-PEG 治療的飛行小鼠和地面小鼠的骨形成均顯著增加。在太空和地球上接受治療的小鼠沒有表現出明顯的健康不良影響。

整體來說,這項創新發展不僅為面臨長期微重力暴露的太空人帶來了希望,也為地球上的嚴重骨質疏鬆症等疾病帶來了潛在的好處。

資料來源:ScitechDaily

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