唯一參與港校 太空「成骨細胞」實驗 可望研發健骨緩老藥

  香港文匯報訊:太空探索是人類長久夢想,然而想要征服這片未知之地,除了需要先進儀器載人升空以外,如何協助太空人克服微重力環境所帶來的包括骨質流失等生理問題,也是一項重大課題。國家首艘自行研製無人貨運飛船「天舟一號」上月順利升空,而香港浸會大學中醫藥學院研究團隊更獲選進行當中的「空間微重力環境下CKIP-1對成骨細胞分化的影響」研究,為有份參與是次太空科學實驗任務的唯一港校。負責研究的浸大學者指,「CKIP-1」是抑製成骨的基因,是次實驗會驗證在微重力環境下敲除(knockout)「CKIP-1」會否有助提升骨量。有關成果未來有望用於研發骨質保健藥物,不論太空人還是一般市民都能受惠。

  「天舟一號」貨運飛船共安排了4個科學實驗和技術試驗項目,其中一項為「微重力對細胞增殖和分化影響研究」,由包括浸大、內地多所大學及研究單位負責,共涉及有關骨細胞及幹細胞研究等8個課題(見表)。

  研究微重力環境骨量流失

  浸大羅守輝骨與關節疾病轉化醫學研究所副所長張戈是課題領導之一,他解釋人類在太空微重力環境下,骨質流失速度比在地麵上快數倍,「以一名停經婦女而言,每年損失的骨量大概1%,但太空人在微重力環境下工作,隻消一周便流失足足10%」。正因太空環境對太空人骨質與肌肉均造成負麵影響,因此他們凱旋歸來後,一般情況都需要他人協助抬出太空船,過後亦需要數月時間接受恢復訓練,足見其影響之大。

  由張戈以及浸大中醫藥學院院長呂愛平帶領的科研團隊發現,「CKIP-1」基因是成骨細胞的重要調節分子,可抑製成骨形成的能力,他進一步解釋指,當成骨細胞中的「CKIP-1」基因與另一「Smurf1」基因產生相互作用,會抑製成骨細胞的活性,從而減慢或妨礙骨形成。而事實上團隊亦發現,當長者隨年齡增長以至成骨能力下降,以及因為糖皮質激素引起的骨質疏鬆問題的過程中,當中「CKIP-1」基因表達都有顯著升高。

  團隊認為「CKIP-1」一定程度上是減慢或妨礙骨形成的「元兇」遂借助基因工程技術特異性敲除小鼠成骨細胞內的「CKIP-1」基因,證實可顯著增加小鼠的骨量。張戈解釋上述實驗約15至30日會見效果,骨量可增加高達40%。

  縱然已有地麵實驗證實可行,惟「CKIP-1」對於太空中微重力環境下導致的骨質流失有何影響仍是未知之數。為此研究團隊先穩定地抑製成骨細胞的「CKIP-1」基因表達,並將之送上「天舟一號」,透過儀器拍攝細胞圖像,以監控「CKIP-1」對成骨細胞的影響。與此同時,團隊亦在清華大學實驗室進行對照實驗,以比較同類細胞於太空及地麵的表現。

  成果「天為地用」普惠大眾

  是次實驗將有助團隊首次取得「CKIP-1」於太空微重力環境下的寶貴數據,張戈形容研究成果將是「天為地用」,因這一來有助開發預防或治療由微重力環境導致骨質流失的藥物,「日後假如製成口服藥物,太空人在進行飛行任務前可服用預防骨質流失,目標至少讓『10%骨質流失』的問題減半」,同時也可作為研發人口老化的醫療或保健藥物的參考,普羅大眾都能受惠。

  目前團隊仍在密切觀察細胞在太空微重力環境的狀況,拍攝細胞圖像的工作接近完成,下一步是要與實驗細胞作出比對與分析,預計今年年底會有結果。 

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