在太空中,寻找延缓衰老的秘诀

2019

05/13
11:10

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weibo
qzone

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随着年龄的增长,岁月悄悄在我们身上留下印刻:横生的皱纹、酸痛的肌肉、渐生的血压、下降的认知。很多时候,我们无力阻止这些自然衰老现象的发生,更令人沮丧的是,细胞在渐渐老化的同时,一些慢性疾病也悄悄找上门来。

如今,研究人员设计了一批精致小巧的“药丸”,这些不起眼的纳米颗粒或许会成为解决我们变老困扰的关键所在。没错,这里所说的纳米颗粒就是一种潜在的抗衰老剂(anti-ageing supplement)。

在太空中,寻找延缓衰老的秘诀

纳米二氧化铈

版权:詹尼•乔法尼(Gianni Ciofani)

地球上的实验环境已经无法满足探索欲极强的科学家了,欧洲的一项实验将眼光投向了遥远的太空,希望能在地球之外寻找抗氧化剂的新思路。

5月4日,SpaceX的龙飞船(Dragon)在美国卡纳维拉尔角成功升空,并于5月6日完成了与国际空间站(International Space Station)的对接。在这次龙飞船所运载的货资中,就包含了一批特别的活体细胞样品,研究人员在里面注入了一些特制的陶瓷颗粒,它们将在迷你孵化器中待上6天的时间。

为了能让活体细胞们更好地适应太空环境,它们所处的孵化器温度为30°C,可以说是一次舒适而温暖的太空之旅。离开地球进入太空后,失重环境、人造引力以及宇宙辐射都会对细胞中的菌群造成影响,地球上等待着的研究人员则热切地想知道:这种影响到底会是怎样的。

在太空中,寻找延缓衰老的秘诀

研究人员正在准备送往太空的细胞样品

版权:ESA

这项纳米抗氧化剂(Nano Antioxidants)实验的目标,是寻找一种全新的方法来对抗肌肉损失、心力衰竭、糖尿病或帕金森;而对于在地球轨道上以及更远的太空任务中,科学家希望能在基因水平上,让宇航员长期处在非地球环境时,不能免去环境因素带来的侵害。

保护细胞的智能颗粒

这些陶瓷颗粒被称为“纳米二氧化铈”(nanoceria),设计的思路是在模仿生物体内酶的生物学行为,研究人员对这些纳米颗粒抱有极大的期望。

“我们实验室设计的这些纳米材料具有优异的抗氧化活性,可以保护生物免受氧化应激(oxidative stress)造成的损伤。”意大利技术研究所(Italian Institute of Technology)的首席科学家詹尼•乔法尼(Gianni Ciofani)解释说。

“人类已经在地球上探究了纳米技术的医学应用,但在太空中的研究仍处于起步阶段。”詹尼说道。

被细胞吸收的纳米二氧化铈作为一种抗氧化剂,不需要以药丸或是注射的形式重复补充,并且它的抗氧化效果可以持续数周的时间,比药房现有的任何抗氧化补剂都要持久。

在之前2017年的实验里,有一批样品同样被送入了空间站,实验过程中样品颗粒的性质一直保持稳定,并为肌肉细胞提供了有效的保护。已有其他的研究对纳米粒子做过测试,发现它们的确能延长苍蝇的寿命,也能在体外试验中延长人类神经元的寿命。

“这些颗粒可以连续自我再生好几天。”詹尼说道。

这一次,纳米二氧化铈将会在一个迷你实验室中待上6天的时间,比上一批颗粒体验的微重力和宇宙辐射时间多出一倍。

库比克(Kubik)孵化器被安装在国际空间站欧洲空间局(ESA)建造的哥伦布实验舱(Columbus module)中,内含一个模拟重力环境的小型离心机。其中一半的样品将会一直处于接近零重力的条件下,另外一半则保持与在地球上重力情况相同的条件下。太空旅行结束之后,这些颗粒将会被储存在–80°C的环境中。

在太空中,寻找延缓衰老的秘诀

空间站中的库比克孵化器

版权:NASA

研究人员将会比较太空中的颗粒和同一时间地球上的对照组颗粒实验结果,来考察最终观察到的结果是否与失重或其他环境因素(如太空辐射)相关。

抗氧化剂的需求

在太空中,抗氧化剂的需求非常大,而太空则提供了一个极好的机会,一方面能再现衰老效应,另一方面则能研究氧化对人体造成的巨大影响。

在太空中,寻找延缓衰老的秘诀

纳米二氧化铈颗粒

版权:詹尼•乔法尼

这项研究的结果或许有助于开发新的补剂,以支持宇航员在太空中的长期停留以及未来的月球任务。这些纳米颗粒的抗氧化特性也可以使地球上的老年人和肌肉萎缩症(muscle atrophy disorder)患者受益。

对于广大爱美人士来说,它们甚至还能改善皮肤管理,让人的皮肤焕发年轻光彩。

参考:

https://www.esa.int/Our_Activities/Human_and_Robotic_Exploration/International_Space_Station/Stop_ageing_in_space

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