我们可以保护大脑免受宇宙辐射吗?
时间:2018-05-24 18:48:21 (次浏览 )
这是派遣宇航员探索太空,定殖和改变其他行星,规划太空旅游的前夜。
但太空旅行带来了自身的一系列健康风险。
一个主要威胁来自宇宙辐射,它可能损害中枢神经系统,改变认知功能并导致类似于阿尔茨海默病中发现的症状。
随着他们对火星的殖民统治任务计划在2030年代即将到来,美国宇航局以及对太空旅行概念感兴趣的私营公司一直在寻找有效的方法来保护宇航员免受辐射危害。
到目前为止,研究人员主要集中在如何为外太空旅客提升航天器和防护服以抵御这种强烈的辐射。
然而,现在,由加州大学旧金山分校的Susanna Rosi领导的研究人员已经开始开发一种治疗方法,可以抵消由宇宙射线引发的神经变性。
该结果他们的实验,他们在小鼠模型中进行的,现在杂志上发表的科学报告。
'宇宙辐射可能会长期影响大脑'
Rosi和研究小组先前的研究发现,在小鼠暴露于与人类宇航员在外太空任务期间可能遭遇的辐射水平大致相当的水平后,他们区分熟悉和陌生物体的能力受损。
通常,当老鼠面对两个物体 - 一个是新物体,一个是他们未知的物体,另一个是他们以前探索过的物体 - 他们会花更多时间熟悉这个新物体。
然而,暴露于辐射的动物倾向于花费相同的时间来探索这两种物体,这向研究人员暗示小鼠已经忘记他们已经暴露于两种物体之一。
小鼠呈现的其他症状包括社交互动问题和焦虑感升高。Rosi和研究小组指出,这可能是因为强辐射对小胶质细胞或大脑和脊髓中发现的神经细胞的影响,这些细胞是中枢神经系统免疫机制的一部分。
当小胶质细胞被激活时,它们可以引起症状 - 例如记忆回忆受损 - 与神经退行性疾病的症状一致。
这部分是由于它们被驱动破坏突触,或者脑细胞之间形成的连接使得它们传递信息。
“我们已经开始有证据表明,暴露于太空深空辐射可能会长期影响大脑功能,但据我所知,没有人探索过任何可能的对策,可以保护宇航员的大脑对抗这种辐射水平。 “
苏珊娜罗西
新化合物显示出前景
在这项新研究中,Rosi及其同事与来自加利福尼亚Loma Linda大学的研究人员合作,寻找可能抵消辐射对大脑影响的疗法。
他们开始对老鼠进行类似的实验,在老鼠身上接触到类似于可能影响太空旅行者的辐射剂量。
一周后,给小鼠定期的控制饮食15天,或者包括用称为PLX5622的实验化合物治疗的小鼠。
PLX5622饮食通过耗尽中枢神经系统中的小胶质细胞起作用。在过去的研究中,PLX5622治疗已被证明可以保护作为癌症治疗形式的颅脑照射小鼠的认知功能。Rosi和团队从这些结果中得到了启发。
最近的实验也取得了令人鼓舞的结果。首先,科学家们注意到,虽然起初他们没有表现出认知障碍,但在最初的照射后的3个月内,对照饮食小鼠呈现受损的新物体识别。
然而,接受PLX5622治疗的小鼠证明对记忆回忆没有这样的损害。
研究人员在比较每组小鼠的大脑时发现,来自对照组的那些小鼠表现出许多活化的小胶质细胞,失去了许多突触,而来自PLX5622治疗组的小鼠看起来健康。
为什么是这样?Rosi和研究小组相信,通过迫使中枢神经系统消除活化的小胶质细胞,新的健康神经细胞将取代它们,使小鼠保持正常的认知功能。
“这确实是一个很好的证据,首先重新引导大脑的小胶质细胞可以保护辐射照射后的认知功能,第二,我们不一定需要在辐射暴露后立即治疗以使药物有效,”Rosi解释说。
然而,研究人员不仅对这种实验疗法对太空旅行者的潜力感到兴奋。利用类似PLX5622机制的药物已经在临床试验中用于治疗癌症。
这意味着这些药物可能适用于更广泛的问题,包括癌症治疗后的认知障碍。
“研究合着者Karen Krukowski说:”美国太空总署非常希望找到确保航天员在太空旅行中的安全和任务成功的方法。
“但是,”她补充道,“宇航员人口很少 - 这些发现可能有助于防止其他形式的认知障碍,这令人兴奋。”
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