褪黑素可作為一種新型**,用于防止航天飛行過程中宇航員骨質(zhì)流失。在這里,我們使用金魚鱗片作為共存的破骨細胞和成骨細胞的骨骼模型,并證明褪黑素合成在微重力下減少。褪黑****鱗片刺激降鈣素(一種破骨細胞抑制**)的表達,并降低破骨細胞生成促進劑的表達。這是**項報告褪黑**對破骨細胞活化的抑制作用的研究,其被微重力消除。
為了骨骼的正常和健康代謝,需要適當?shù)拇碳ぁT诰哂形⒅亓Φ耐馓罩校}從骨中損失并且骨質(zhì)量減少。在外太空長期停留之前和之后測量宇航員的骨密度表明骨量減少。在宇航員在國際空間站長時間停留的時代初期,在微重力條件下闡明成骨細胞和破骨細胞的變化以及對潛在**作為補救措施進行研究是一項緊迫任務(wù)。由于在外太空中難以使用滿足體內(nèi)條件的細胞培養(yǎng)系統(tǒng),因此需要其他實驗模型。
本研究小組由來自33所院校的53位科學家組成,由金澤大學,東京醫(yī)科大學,岡山大學和富山大學的科學家領(lǐng)導,利用養(yǎng)殖金魚鱗片研究空間骨質(zhì)流失的機制。標尺包含羥基磷灰石,骨的基本元素,以及兩層的骨基質(zhì)(骨層:薄的,充分鈣化的外層;纖維層:厚的,部分鈣化的層)。標度還具有對應(yīng)于成骨細胞和破骨細胞的細胞。鱗片保護魚體表面并起到鈣的作用。對于淡水魚,后者的功能值得注意;當鮭魚游向上游產(chǎn)卵時,眾所周知,它們的鱗片變小,以便為雞蛋提供鈣。為達到這個,破骨細胞從鱗片中釋放鈣。此外,地面實驗表明,由于離心,鱗片對**和超重力的反應(yīng)與哺乳動物的骨骼非常相似。此外,培養(yǎng)的鱗片可以被認為是用于研究外層空間骨代謝的優(yōu)良實驗模型,因為鱗片容易獲得并且它們可以在低溫(4℃)下用于實驗約10天而不需要更換培養(yǎng)基。
從魚皮去除水垢后,再生新的水垢。在這項研究中,使用再生鱗片,因為它們的成骨細胞和破骨細胞活性很高。首先,顯示褪黑*** 1)在鱗片狀成骨細胞中產(chǎn)生,并且由于乙酰血清素O-甲基轉(zhuǎn)移酶(一種在褪黑**合成中重要的酶)的表達降低,褪黑**合成在空間中減少。
此外,通過比較在補充有褪黑**的培養(yǎng)基和沒有褪黑**的培養(yǎng)基中培養(yǎng)的鱗片來研究外太空中的褪黑**功能。該實驗揭示,在不含褪黑**的培養(yǎng)基中培養(yǎng)三天后,許多破骨細胞融合在一起形成多核的活性破骨細胞。這些活躍的破骨細胞擴大了鱗片骨質(zhì)層的凹槽,增強了鱗片的骨吸收。此外,Rankl* 2)基因(一種增強骨吸收的因子)的表達水平升高,而抑制骨吸收的**降鈣素* 3)基因的表達水平受到抑制。相反,在補充有褪黑**的培養(yǎng)基中培養(yǎng)的鱗片中,發(fā)現(xiàn)Rank1的表達水平被抑制,而降鈣素表達處于正常水平,這與破骨細胞功能的抑制基因表達水平一致。
據(jù)我們所知,目前尚未對外層空間的褪黑**水平進行調(diào)查。我們認為微重力條件下骨吸收的機制之一可能是降低褪黑**水平以抑制鈣調(diào)素的分泌。事實上,其他研究小組報告說,一只猴子的血液降鈣素水平在外太空減少,人類血液中的鈣調(diào)蛋白水平在120天后在頭部向下傾斜臥床休息,一種偽微重力實驗模型下降低。
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