科學家們說,一種實驗性的治療方法幫助「強壯的老鼠」在最近一個月的時間裡保持了健康的肌肉質量。
太空人在太空中進行長時間的骨骼治療可能會防止骨骼的丟失。它也可以用來治療地球上遭受肌肉或骨骼損失的人。
太空中的太空人生活在微重力或失重的環境中。隨著時間的推移,這種環境會導致肌肉和骨骼變弱,失去質量。
美國宇航局為居住在國際空間站的太空人制定了專門的鍛鍊計劃。訓練的目的是限制肌肉和骨骼的流失。
但在美國宇航局為未來計劃的非常長的太空任務中,例如在月球或火星上的長時間停留,這樣的計劃很可能是無效的。「強大的太空老鼠」實驗是為了測試長期太空任務中肌肉和骨骼丟失的一種可能的預防治療方法。
去年12月,40隻雌性老鼠被用SpaceX火箭送入太空。這些動物在國際空間站生活了33天,然後於1月返回地球。
對16隻小鼠進行了實驗性治療,其中包括基因工程方法。研究人員移除了一種產生肌生成抑制素的基因,這種蛋白控制並限制肌肉和骨骼的生長。
缺乏肌生成抑制素基因的老鼠,也就是所謂的強壯老鼠,在實驗中顯示出肌肉生長。
其中8隻老鼠在被送上太空之前,肌肉質量至少是未經治療老鼠的兩倍。研究人員說,在空間站逗留期間,這些老鼠保持了肌肉質量。它們的肌肉看起來與美國宇航局甘迺迪航天中心(NASA'skennedy spacecenter)的其他強大老鼠非常相似。
研究人員報告說,沒有接受治療的24隻老鼠在太空中失去了大量的肌肉和骨量。與地球上的老鼠相比,這些老鼠的肌肉重量減輕了8%到18%。他們還損失了高達11%的骨密度——一種衡量骨骼強度的指標。
其中八隻老鼠從空間站的太空人那裡得到了另一種化合物。這種化合物被發現可以阻斷一種限制肌肉和骨骼生長的蛋白質。在太空中接受這種治療的老鼠瘦體重增加了27%,而在地面上的老鼠只有18%。研究人員發現,無論是在太空還是在地面,接受這種化合物的老鼠的骨密度也會增加。
一些未經治療的老鼠在返回地球後接受了治療。研究人員報告說,在實驗室裡,它們比未經治療的老鼠迅速長出了更多的肌肉。
在他們的實驗室裡展示的是李世珍博士和艾米莉·熱爾曼·李,他們領導了將「強大的老鼠」送上國際空間站的實驗。(圖片由傑克遜實驗室提供)
在他們的實驗室裡展示的是李世珍博士和艾米莉·熱爾曼·李,他們領導了將「強大的老鼠」送上國際空間站的實驗。(圖片由傑克遜實驗室提供)
這項研究由傑克森實驗室的一個團隊領導,該實驗室是一個位於緬因州巴爾港的非盈利生物醫學研究中心。研究結果最近發表在《美國科學院院刊》上。
傑克遜實驗室的李世進博士是這項研究的主要作者。他告訴美聯社記者,這項實驗發現了與肌肉和骨骼丟失有關的其他分子和信號通路,需要更多的研究。他說他還想把更多的「強大的老鼠」送到空間站進行進一步的研究。
李的妻子,康乃狄克州兒童醫療中心的艾米莉·熱爾曼·李也參加了這項研究。雖然對這一發現感到興奮,但她告訴美聯社說,在這種治療方法能夠在人體上測試以增強肌肉和骨骼之前,還需要做更多的工作。
「我們還有很多年。但當你從老鼠到人類的研究時,一切都是這樣的,」Germain Lee說。