生菜对抗骨密度损失

美国宇航局的科学家本周宣布，富含促骨蛋白质的转基因生菜可以让宇航员在太空中保持健康。

宇航员会经历微重力，这导致骨骼变弱，因为没有日常生活的冲击载荷，骨骼会变薄。这是一种被称为骨质减少的情况，在长期的太空任务中，宇航员每月可能会损失高达1%的骨量。

现在，作为美国宇航局空间生物工程应用中心(CUBES)项目的一部分，研究人员正在对生菜进行基因改造，以生产可以对抗骨密度损失的药物蛋白质。

通常，低骨密度可以通过注射人甲状旁腺激素蛋白(PTH)来治疗。这是一种批准的药物。甲状旁腺激素调节血液中的钙，告诉你的身体从食物中吸收更多的钙，帮助加强骨骼。

然而，将这种药物带到太空飞行任务中是具有挑战性的。携带药物和医疗工具(如注射器)需要在太空飞行中占用体积和重量。我们计划将每增加一公斤的质量送入太空，就需要增加99公斤的支持质量，用于加热、供电、冷却和发射。此外，宇宙和太阳辐射会使药物降解。

作为替代方案，CUBES方案正在开发在太空植物或其他生物中种植原材料的方法。在这个研究项目中，凯文·耶茨和他的合作者将一种基因植入生菜中，这种基因含有制造一种被称为PTH-FC的融合蛋白的指令。

这包括两个部分:第一部分是甲状旁腺激素，与现有药物中使用的人类甲状旁腺激素相同。第二部分是FC，这是一种与甲状旁腺激素相关的较大成分，有助于增加蛋白质在血液中停留的时间，增强其作用。

因此，太空中的宇航员可以通过简单地种植生菜来获得治疗骨密度损失的药物!

莴苣已经在国际空间站上成功种植，看到和吃绿叶蔬菜似乎对绕轨道飞行的宇航员的心理健康也有积极的影响。

理想情况下，宇航员可以通过食用含有PTH-FC蛋白质的生菜叶子来获得医学剂量的PTH-FC蛋白质，尽管需要进一步的工作来确定蛋白质在摄入时的行为，它是否通过这种途径到达血液，以及所需的剂量制度。

但这种生菜的应用并不局限于空间。“如果它(在太空飞船资源有限的环境中)起作用，它在地球上也会起作用。地球上有很多地方很难生产这种类型的药物，”耶茨说。

传统上，这类药物是用生物反应器生产的，需要很好的温度控制和消毒。在资源有限的环境中，通过种植植物来生产药物大大增加了药物的可获得性。