骨质疏松症号称“无声杀手”,因为人们在无知觉中骨质流失,进而发病骨折,危害人类健康。日前有外媒报道,研究人员发现,原来三百万年前的猛犸象也会患此类人类常见的骨骼疾病,骨质疏松甚至可能是猛犸象大规模灭绝的主因。
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研究人员对猛犸象骨骼进行扫描后发现,将近一半的猛犸象都患有骨质疏松症、关节炎和骨质溶解症等严重的骨骼疾病。猛犸象的大规模灭绝也许与缺乏矿物质有关,而这也是引发上述疾病的主因。
骨质疏松究竟有多可怕?
据相关数据显示,全球每年有890万骨折病例,平均每3秒钟一例,而到2050年,我国骨质疏松症病人将激增至2亿多人,占人口的13.2%。
骨质疏松症是特征的一种全身性代谢骨病,伴有骨脆性增加,易于发生骨折,是目前世界上绝经后妇女、中老年人中发病率、死亡率及保健费用消耗较大的疾病之一。
骨质疏松症的表现主要为疼痛,身材变矮,骨折。轻者活动受限,重者需长期卧床,严重的骨痛可影响老年人的日常生活、饮食和睡眠等,常使病人生活无规律,牙齿过早脱落,茶饭不思,痛苦异常。
骨折发生率高,轻微的外力就可以可导致骨折,如咳嗽甚至可以引发肋骨骨折。骨质疏松症最常见的并发症是骨折,老年人骨折可引发或加重心脑血管并发症,导致肺感染和褥疮等多种并发症的发生,严重危害老年人的身体健康,甚至危及生命,死亡率可达10%~20%。
骨质疏松高发病人群
我国现约有9000万骨质疏松症患者,其中骨质疏松发生率占60岁以上老年人的56%,在绝经后妇女发生率更高,约为60%~70%。经济负担大。在美国,骨质疏松治疗费用每年至少上百亿美元,并且,由于其防治费用及患者对家庭成员的依赖,给社会造成了沉重的负担。
有研究发现,微重力环境中,航天员每月平均有0.5%~2%的骨质丢失,特别是承重骨(跟骨、胫骨、股骨、椎骨)部位,比非承重骨(挠骨、尺骨)更加严重。
回到地球后,骨质恢复时间要长于飞行时间2~3倍,甚至不能完全恢复。
骨质疏松与天舟一号
骨质疏松威胁人类健康由来已久,因此,无论出于自然衰老原因还是环境所致,研究并开发安全、有效的抗骨质疏松药物,对减少微重力诱导的骨质流失意义重大。
4月20日,我国首艘货运飞船天舟一号成功发射。并在发射后与天宫二号成功对接。
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已经进入良好运转状态的天宫二号,是我国打造的第一个空间实验室。而天舟一号虽然是货运飞船,但仍然承载了不少科学实验。其中一项就是抗失重情况下的骨质疏松新药开发,由清华大学陈国强团队负责。
本次实验所验证的药物是血液中天然代谢产物酮体的主要成分:3-羟基丁酸(3HB)。
3HB在地面上进行了多年的细胞和动物实验,证明了3HB有促进成骨细胞生长,遏制破骨细胞的作用,对地面和微重力模拟状态下的骨质疏松治疗效果很明显。
这次是3HB首次作为用于治疗骨质疏松的药物进行空间微重力实验。
实验流程
本次实验大体为利用天舟一号所提供的空间真实微重力环境,研究骨质流失干预药物3HB在真实太空微重力环境下的成骨作用。
接着,在地面上,采用鼠尾悬吊模型,模拟微重力环境诱导骨质疏松,研究3-羟基丁酸(3HB)对于骨微观结构的影响,初步确定3HB体内药效作用。
通过把小鼠后肢悬吊,在后肢产生一个无重力效果,导致后期小鼠后肢骨质疏松。通过灌注3HB的对照,悬吊的后肢骨质疏松显现消失。
(图 小鼠的鼠尾悬吊实验)
然后,才在真实微重力环境下(天舟一号上),于细胞水平上研究3HB对于微重力诱导骨质疏松的治疗效果。
最后,还需要探索“天舟一号”货运飞船发射前后的地基匹配实验,为真实微重力环境下细胞药效实验的开展摸索并优化实验条件,保证空间3HB作为骨质疏松潜在药物研究的顺利完成。
虽然本次天舟一号并不载人,因为没有人照顾动物,也就无法带动物上去,但也由于实验对象是细胞,通过观察成骨细胞在微重力的条件下是否能在3HB的作用下促进生长。依然可帮助科学家对做出更为准确的判断,对微重力模拟实验领域的研究方法提供一些新的看法和建议。可见人类骨质疏松治愈指日可待,再也不用害怕像猛犸象一样倒在骨质疏松面前啦!