- 文||秀財取經
- 編輯||秀財取經
外行人看熱鬧,內行人看門道!
從神一到神二十,我們由最初的關注發射成不成功,再到后來的關注每次升空的飛行員是誰,到如今我們關注每次升空帶的什么物種。可以說,大部分人的關注度已經不再是單純的看熱鬧,而是變得越來越內行。
從神舟一號的 “太空種子” 到神舟二十號的 “太空實驗室”;從 “太空腫瘤”研究計劃取得突破性進展,到“太空肝臟”的器官再造計劃,中國航天醫學已累計開展 110 余項試驗,而每一項的成果都將對老百姓的生命健康有著重大意義。
此次,跟隨神舟二十飛入太空的三個特殊“乘客”,每一個的研究成果一旦落地,將是中國乃至世界醫學的偉大突破,也將直接造福百姓!
斑馬魚:太空明星
斑馬魚上太空已經不是第一次了,早在2012年,美國就利用雙反衛星系統將斑馬魚送入太空,開展為期 30 天重力對心血管功能影響的實驗。
近兩年,中國、日本、瑞士、澳大利亞等國家的科學家也曾將斑馬魚送入太空進行研究。斑馬魚可謂是空間站里的明星物種。
為什么大家都喜歡將斑馬魚送入太空研究呢?
斑馬魚是一種體型小、透明的熱帶魚,其基因與人類高度相似,關鍵繁殖周期還短,飼養成本也僅為小鼠的1/10,實驗時也不需要那些復雜的倫理審批,是科學研究的優質模型。
斑馬魚與人類基因同源性達70%-85%,尤其在心血管、骨骼、神經系統等關鍵生理系統上與人類高度相似。尤其,斑馬魚的骨代謝調控基因與人類一致率超過80%,簡直就是研究骨質疏松藥物的理想模型。
而且,斑馬魚胚胎透明特性可以直接觀察藥物對器官發育的影響。尤其在抗腫瘤藥物篩選時,可實時監測藥物對斑馬魚血管生成或腫瘤細胞遷移的抑制效果,甚至可以做到藥物滲透性、腫瘤抑制率和毒性的同步評估。對于腫瘤藥物的研發、病癥的治療有著非常大的貢獻。
而這次神舟二十號攜帶的斑馬魚也不簡單。它們被敲出了特定基因,在太空微重力環境中驗證 “抗骨丟失” 機制。可能很多人不理解這個機制的意義。
“抗骨丟失”機制可以通俗的理解為就是指身體里有一套系統,當骨頭因為各種原因要變少、變薄、變脆弱的時候,這個系統就會啟動,通過調節鈣和磷的代謝、刺激骨頭生長、抑制骨頭分解等方法,來維持骨頭的健康和密度,讓骨頭不輕易變差,保持結實有勁的狀態,就像給骨頭穿上了一層“保護罩”,讓它更抗造。
這次太空實驗將驗證微重力是否會放大這種效應。一旦成功,可能對于開發針對長期臥床患者的 “抗骨丟失” 藥物就有了方向。
不僅如此,斑馬魚胚胎實驗未來將探索微重力對脊椎動物發育的影響,為先天性心臟病等疾病提供新靶點。可以說,每一項實驗和成果都將是造福百姓的。
生物界的孫悟空:渦蟲
在神二十發射之前,我想很多人跟我一樣并不知道地球上還有個生物叫渦蟲。出于好奇,我就查了一下渦蟲的相關知識,可以說不查不知道,一查嚇一跳。
地球上居然還有如此神奇的物種,被切成幾百段還能“滿血復活”,神奇程度讓我感覺這種生物只在電視和小說里才會有。
渦蟲這種僅有指甲蓋大小的生物,把它切成兩半,短短7天到10天,兩段殘缺的身體竟能各自長出完整的腦袋和尾巴。哪怕切成幾百個小塊,用不了幾天,每一塊都能像擁有復活技能一般拼出全新的個體,眼睛、腸道、神經系統都一模一樣,甚至連記憶都一樣。
理論上,只要保留足夠的干細胞,渦蟲的再生就沒有次數限制,可以無限切割,怎么看怎么像西游記里的孫悟空,拔根毫毛就能變出無數個一模一樣的孫悟空。
經過詳細的了解得知,渦蟲再生的關鍵在于核仁纖維蛋白(FBL)。這種蛋白能調控細胞內的翻譯過程,就像 “再生總指揮”,引導干細胞精準修復損傷。
在太空實驗中,FBL 的活性顯著提升,使得渦蟲在無重力干擾下能更高效地完成組織重建。這一機制若能應用于人類,未來燒傷患者或許無需植皮,通過激活自身 FBL 蛋白就能實現皮膚原位再生,對于患者來說,將是莫大的福音。
渦蟲這種生物的生命歷程已經超過了5.2億年,是地球上最古老的生物之一,關鍵我到現在才認識到它,著實有點對不起它那近乎魔幻的再生能力了。
除了創傷修復外,渦蟲與人類基因相似度高達 70% 以上,通過研究渦蟲在太空環境下的衰老變化,可以深入了解衰老的分子機制,研究人類細胞變化的問題,對于人類抗衰老研究具有重要的啟示作用,畢竟延年益壽是每個人都想要的。
抗生素工廠:鏈霉菌
鏈霉菌并非首次進入太空。早在 2011 年神舟八號任務中,它就完成了 16 天半的太空之旅。但當時受限于飛船搭載能力,科研人員只能看到 “生長過頭” 的結果,無法觀測過程。
這次神舟二十號的實驗完全不同,鏈霉菌將在空間站內連續繁殖 6 代,航天員會定期取樣并通過顯微設備實時傳輸圖像,地面團隊可以通過空間站的顯微鏡實時觀察其生長狀態。
這種 “太空 - 地面聯動” 的模式,讓科學家首次有機會捕捉到鏈霉菌在微重力環境下的動態變化。
為什么要把鏈霉菌送上太空?
這得從 “超級細菌” 說起。據世界衛生組織統計,全球每年有 70 萬人死于耐藥菌感染,其中中國占比超過 20%。像耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)、多重耐藥結核桿菌(MDR-TB)等耐藥菌,對青霉素、頭孢類這些傳統抗生素基本免疫了,患者一旦感染,死亡率是很高的,這讓醫生面對感染時常常陷入 “無藥可用” 的困境。
鏈霉菌作為 “抗生素的天然工廠”,能產生全球三分之二的抗生素,包括鏈霉素、紅霉素等 “老牌明星藥”。但隨著細菌耐藥性增強,傳統鏈霉菌菌株的抗生素產量和活性已難以滿足需求。
而在空間站的培養皿中,鏈霉菌的基因突變率比地面高 5 倍,產生新抗生素的概率顯著增加,抑制效果成倍增加。并且,微重力環境讓鏈霉菌的代謝速度加快,抗生素產量提升 40% 以上。
這種突破直接惠及百姓患者。以往治療 MRSA 感染需要住院數周,使用價格昂貴的萬古霉素,而新抗生素可能將療程縮短至 3 天,治療費用降低 60%。
更重要的是,太空實驗揭示的代謝機制,讓科學家能精準調控鏈霉菌的基因表達,未來甚至可以 “定制” 針對特定耐藥菌的抗生素,實現 “一把鑰匙開一把鎖” 的精準治療,杜絕抗生素濫用的現象。
結語:
斑馬魚、渦蟲、鏈霉菌此次跟隨神二十升空,將是我國在醫學上研究的突破,這也是很多人說的空間醫學,必然也會推動我國醫學在世界醫學的地位。
隨著研究的不斷深入,我們有理由相信,這些太空實驗的成果將在未來為人類社會的發展做出更大的貢獻,也會給百姓的生活帶來了更多的福祉和希望,真正做到造福百姓!
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