突破性藥物可以防止宇宙輻射造成的腦損傷
據外媒New Atlas報道,如何解決深空宇宙輻射帶來的危險是人類面臨的最大挑戰之一。當宇航員在太空執行任務是,他們受到宇宙輻射的影響,一些研究估計這些宇宙輻射比我們在地球上所受到的輻射高1000倍。研究人員現在發現了一種新型藥物治療方法,不僅可以預防由這種輻射引起的認知缺陷,而且實際上可以修復輻射後造成的腦部損傷。
銀河宇宙射線(GCR)對人類的短期和長期影響尚未被完全理解。來自太陽系以外的銀河系的高能粒子不容易被常規航天器屏蔽阻擋,並且可能對人體組織造成損害。最近的研究更具體地發現,暴露於這些粒子也會導致嚴重的神經損傷(也被稱為「太空腦」),其以認知障礙和判斷力減弱為標誌。
在國際空間站(ISS)工作的宇航員受到一定程度的銀河宇宙射線影響時,他們仍然受到地球磁層的保護。儘管一旦離開低地球軌道,宇航員將面臨更高水平的銀河宇宙射線影響。開發一種對付這些破壞性射線的長期影響的方法是任何長期外星任務的基礎,包括任何火星任務。
「我們已經開始有證據表明長期暴露於深空輻射可能會影響大腦功能,但據我所知,沒有人探索過任何可能的對抗措施,可以保護宇航員的大腦對抗這種輻射水平,」加利福尼亞大學舊金山分校(UCSF)的研究人員Susanna Rosi表示。
在一項新的研究中,UCSF小組調查了一種名為PLX5622的藥物是否能夠防止與宇航員在深空中面臨的水平相當的輻射劑量引起的腦損傷。PLX5622抑制稱為CSF1R的細胞受體分子,並且多種類似的作用化合物目前正在進行人體臨床試驗。來自Rosi團隊的一項早期研究發現,這種藥物有效地保護了小鼠免受由癌症治療中傳遞給大腦的輻射引起的認知缺陷。
該小組將小鼠暴露在與在太空中將面臨的類似的輻射水平。在紐約的美國國家航空航天局空間輻射實驗室暴露小鼠後,將它們轉移回UCSF,其中一些用PLX5622治療15天。在對照組中,直到三個月過去後才發現認知缺陷,這表明延遲了可見損傷的發生。
另一方面,用PLX5622治療的動物沒有表現出任何認知缺陷。檢查動物的大腦揭示,雖然未經治療的小鼠顯示大量活化的小膠質細胞(中樞神經系統的免疫細胞),但它們也顯示突觸數量的顯著減少。該假設是輻射劑量刺激小膠質細胞活性,其可以最終介導導致認知衰退的突觸消除。PLX5622藥物暫時消耗暴露於輻射的小膠質細胞,並促使它們被新的健康小膠質細胞替代,從而幫助防止輻射的負面認知後果發生。
「這確實是一個很好的證據,首先重新引導大腦的小膠質細胞可以保護輻射照射後的認知功能,其次,我們不一定需要在輻射暴露後立即治療,以使藥物有效,」Rosi表示。
這項新研究成果發表在《科學報告》雜誌上。
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