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太空任务导致肌肉、骨骼流失!未来宇航员打一针药剂就能解决?

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 Winnie Lee • 2020-09-08 11:20:38 来源:前瞻网 E925G0

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一项新的研究声称,在执行长期火星任务的太空飞行中,一种简单的注射可以阻止肌肉和骨骼的流失。

美国科学家将老鼠送到漂浮在254英里高的近地轨道上的国际空间站(ISS),让它们暴露在微重力下。

他们发现,首先通过抑制细胞中的信号通路,暴露在微重力下的小鼠在空间中免受肌肉和骨量损失。

在长期的太空飞行中,微重力对宇航员来说是一个严重的问题,因为它会降低骨密度,增加骨折的风险,降低肌肉运动能力。

通过注射,一种细胞信号传导抑制剂可以使宇航员不再遭受微重力的一些最严重的物理影响。

这项研究不仅能为宇航员前往火星做准备,还可以帮助地球上某些疾病的患者,比如那些坐轮椅、患上废用性萎缩的人。

一种潜在的预防或治疗策略是靶向肌生成抑制素/激活素A信号通路,这是一种调节骨密度和骨骼肌质量的细胞机制。

Lee和他的同事在国际空间站的小鼠身上测试了这种策略,与在地球上的小鼠相比,小鼠暴露在微重力下33天。

被送到国际空间站的老鼠经过基因改造,使其缺乏肌肉生长抑制素(肌肉组织中分泌的一种蛋白质),因此,它们的肌肉更大。

在动物身上,肌肉生长抑制素可以抑制肌肉的生长,防止它们变得太大。

专家们通过注射一种诱骗受体来抑制肌生成抑制素/激活素A信号,这种受体是一种名为“激活素型IIB (ACVR2B)”的蛋白质编码基因。

只有一些地球老鼠(“地面组”)和一些国际空间站的老鼠(“飞行组”)注射了ACVR2B。

与未处理的对照组小鼠相比,暴露在微重力下的小鼠和在地面上的小鼠,使用ACVR2B处理后肌肉和骨骼质量出现了类似的增加。

这表明,在ACVR2B处理下,微重力通常对动物造成的不利影响得到了减轻。

此外,与未接受ACVR2B治疗的暴露在微重力环境中的“飞行”小鼠相比,接受ACVR2B治疗的ISS小鼠的肌肉质量恢复增强。

这表明抑制肌生成抑制素/激活素A信号可以同时保护航天期间的肌肉和骨骼损失。

在太空中,重力的缺乏意味着肌肉几乎不需要工作,宇航员需要进行剧烈的运动来防止他们失去大量的肌肉。

这是未来太空探索任务面临的一个重大障碍,包括计划中的载人火星任务。

为了准备本世纪30年代的火星任务,美国国家航空航天局将宇航员暴露在微重力下的时间延长,这可能会占用宇航员三年的寿命。

作者建议,以注射的形式抑制细胞通路可能是一种替代的运动设备,在飞往火星的火箭飞船上占据空间。

Lee和合著者说,在像国际空间站这样的航天飞机上执行长期任务时,运动设备的进步和营养的增加显著地减少了骨密度的损失。

“(但是)未来对火星等目的地的探测任务将会更长(大约3年),而且会有质量限制,这将无法使用同样高效的运动设备。”

“治疗策略,例如那些与MSTN/activin A信号有关的策略,可能对在此类任务中维持宇航员健康至关重要。”

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源:

https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-8706425/Injection-stop-loss-muscle-bone-spaceflight.html

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