想去火星旅行又怕宇宙辐射？科学家正在研制抗辐射药减少大脑损伤_医药

2018

05/23

14:25

医谷网

作者：周会棋（编译）

医药

NASA和私人太空公司SpaceX等计划在未来15年内将人类送往火星，但未来面临的主要挑战之一是如何保护宇航员和太空旅客免受危险的宇宙辐射。

人类一旦离开地球的保护磁场进入太空，所接受到的宇宙辐射水平预计是在地球甚至国际空间站近地轨道上的1000倍，保护宇航员免受这种有害辐射将成为进行深度太空探索的关键。然而仅近十年，科学家才开始关注这一领域，并致力于研发能够预防或挽救宇宙辐射造成的认知功能丧失的缓解药物。

近日，美国加州大学旧金山分校（UCSF）神经学家、脑和脊髓损伤中心神经认知研究主任Susanna Rosi的研究团队已经确定出了第一种潜在可行的治疗方案，可以防止暴露于模拟宇宙辐射环境中的小鼠的记忆障碍，减少大脑损伤，研究具体内容于5月18日在Scientific Reports在线发表。

Rosi表示，据目前所知，还没有出现任何有效的对抗措施可以保护宇航员的大脑对抗这种辐射水平，过去四年来他一直在进行NASA资助的研究，以探究这其中的可行方案。研究小组之前就发现，将小鼠暴露于模拟的宇宙辐射环境中会引发记忆、社交和焦虑等方面的问题，并且这些症状与小胶质细胞（大脑中枢神经系统的一部分）的激活相关联。活化的小胶质细胞会促使类似于神经退行性疾病中所见的脑部炎症产生，寻找并消耗神经元突触，破坏脑细胞间的信息连接。

在这项新的研究中，Rosi的研究小组与南加州罗马琳达大学的研究人员合作，在纽约布鲁克海文国家实验室的NASA空间辐射实验室进行了一项实验，让小鼠在辐射剂量与宇航员在太空中可能接受的剂量相当的环境中暴露于一天，这是美国唯一可以进行这类实验的地方。一周后，小鼠被送回UCSF，研究人员对其中一些小鼠用PLX5622（Plexxikon公司生产）治疗15天。Rosi的研究小组在之前的癌症放射疗法小鼠模型实验中已经证明PLX5622可以预防小鼠大脑认知障碍。

接受辐射后小鼠海马中活跃的小胶质细胞（红色+绿色），蓝色为细胞核，以作解剖参考。

Credit: Rosi lab / UCSF

在本研究中，接受辐射后的小鼠最初没有认知障碍，但三个月后，它们开始出现记忆障碍的迹象。通常，研究人员会在小鼠面前放置一个熟悉物体、一个陌生物体，而小鼠会花更多的时间去探索陌生物体。研究发现，那些三个月前暴露于宇宙辐射的小鼠平等地探索了这两个物体--大概是因为它们不记得就在前一天已经看到过那两个物体中的其中一个；而暴露于辐射后很快接受过PLX5622治疗的小鼠表现得就像正常小鼠一样，能够识别出熟悉与陌生的物体。

研究人员检查了小鼠的大脑，发现未经治疗的小鼠大脑充满了活化的小胶质细胞，并且已经丢失了大量的神经元突触，但治疗过的小鼠大脑看起来与正常小鼠一样。研究人员推测，通过迫使大脑用新的、健康的小胶质细胞替换掉接受过辐射的小胶质细胞，该药物使小鼠避免了辐射造成的认知障碍。

“这确实是一个很好的证据。首先，重新替换大脑小胶质细胞可以保护辐射后大脑的认知功能；第二，我们不一定要在接受辐射后立即治疗才能使药物发挥功效”Rosi说道。

研究人员表示，除了航天飞行以外，未来这些药物还可能用于预防癌症放射治疗后的认知障碍或与衰老相关的认知障碍。

原文检索

《Deep space radiation treatment reboots brain's immune system》

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