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如何解决宇航员“腿软”?天舟一号实验或将解

发布时间:2017-12-04 阅读:

  如何解决宇航员“腿软”?日船实验还是会回答 - 新闻 - 科学网

  新华社杭州4月28日电新媒体专家(记者朱涵)27日晚,天台一号任务圆满完成,空间实验任务完成了完美结局。浙江大学团队的王金富正在研究人体骨髓间充质干细胞回传到地球的空间图像。本实验将能够回答空间微重力环境下人体骨钙流失的机制,科学家们将根据实验目标寻找治疗方法,寻找防治骨质疏松症的方案。

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  宇航员为什么腿软?

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  经过一段时间的宇航员返回地球后,他们常常因为宇航员身体中大量的骨钙丢失而感到虚弱,难以忍受。

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  一般情况下,人体骨骼总是保持动态平衡,生产量与损失量基本相同,但这种平衡在空间微重力中被打破,而骨质疏松症是宇航员常见的问题。

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  宇航员骨质疏松症是由于骨质流失增加和生产减少所致。浙江大学生命科学学院教授王金富说,去年,王金福队派出一批人骨髓来源的间充质干细胞来实践第十届微重力科学实验卫星,研究人员发现干细胞已经经历过太空飞行的人不能分化成成骨细胞,然后分化成脂肪细胞。

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  孕妇是比较常见的骨质流失,但是宇航员一个月的骨质流失量相当于10个月的孕妇骨量流失。研究人员说,骨质疏松症的症状持续很长一段时间,即使宇航员由于骨骼形成缓慢而返回到地面。

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  王金富说,虽然研究人员对宇航员骨质疏松症现象作出了科学的结论,但长期以来在实际空间环境中尚未观察到干细胞定向分化为骨细胞的过程。实验将在干细胞上进行为期7天的世界对照观察。

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  成千上万的人类骨髓间充质干细胞

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  由于天舟一号飞船上的飞船,如飞船,将不再返回地球。日船上的生物反应器一个是微波大小的,重15公斤的盒子,有24个台站和数万个人骨髓间充质干细胞装在两个台上。当天一号船与天坛对接时,反应堆开始工作。

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  在实验过程中,反应器将培养液通过密实的管道输送到干细胞中,排出废液。载有反应器的显微镜能够将干细胞的图像和图像数据实时地发送到地面。在空间实验中,要考虑管道不透气,细胞等等的细节,只需要开发一个可靠的生物反应器,科学家花了三年的时间。

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  本实验通过实时观察细胞形态,细胞结构,特别是干细胞中关键蛋白的分布,将机械信号从细胞外传导到细胞内部。研究人员表示,在地球上,细胞在形态变化作用的作用下,细胞内部的蛋白质会聚集形成粘连斑点,这些粘附斑点会诱导相关酶活性的激活,诱导干细胞进入成骨细胞。

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  在这七天里,研究人员还在地面实验室进行了相关的控制实验。如果蛋白质粘附斑中的干细胞空间群减少或不能形成,将直接影响细胞的分化。王金富说。

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  根据研究人员对空间图像的初步观察和分析,干细胞通常在太空中生存,结果符合实验预期。

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  预计研究结果将治疗骨质疏松症

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  人骨髓间充质干细胞实验,不仅解决了宇航员腿软的问题。事实上,人类骨髓间充质干细胞在微重力作用下不分化成成骨细胞,而是分化成与骨质疏松症症状非常相似的脂肪细胞。

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  骨质疏松症是中老年人最常见的骨骼疾病,尤其是女性。这也是导致骨折的重要原因之一。这大大增加了老年人的发病率和死亡率。根据国际骨质疏松症基金会2013年发布的报告,中国已成为全球骨质疏松症患者最多的国家,50岁以上人群患病率约为15.7%。

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  研究清楚骨质疏松症的分子机制,我们可以找到一个关键的目标,有望回答预防骨质疏松症,如何有效治疗等。

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  例如,可以设计人骨髓间充质干细胞关键信号分子药物,调节关节信号分子,增强细胞内分化酶活性。王金富说,研究小组一直在实验室中使用小分子来调节环境中的失重,增加了骨细胞的形成。预计这一结果将用于缓解和治疗骨质疏松症。

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