改良生菜增强宇航员骨骼

太空旅行者探索获取营养的新方法
2022年3月28日

采访

凯文·耶茨,空间生物工程应用中心

生菜

莴苣在土壤中生长

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现在进入太空,宇航员在长时间停留在太空中的微重力会导致骨质减少,或者骨骼变弱。这可能很严重,每个月骨量损失高达1%。但是,美国宇航局太空生物工程应用中心(CUBES)项目的成员凯文·耶茨向伊芙琳娜·王解释了他是如何种植一种转基因生菜的,这种生菜可以帮助防止骨密度损失……

凯文:我们改良了这种生菜,加入了一种基因,这种基因可以指导植物产生一种融合蛋白,我们称之为PTHFC。

Evelyna -这种融合蛋白由两部分组成。首先是甲状旁腺病毒。

甲状旁腺激素调节血液中的钙,从而调节你的骨密度。

Evelyna -蛋白质的第二部分称为FC,是一种附着在活性甲状旁腺激素上的庞大成分。

凯文-加上这个,我们就增加了融合蛋白在血液中停留的时间,从而提高了预期的效率。

伊芙琳娜-所以,你希望这种生菜能产生并含有治疗骨矿物质密度损失的蛋白质?

凯文-没错。所以,要么你可以直接吃生菜,通过这种方式获得剂量,要么蛋白质可以从植物的叶子中提取出来。

Evelyna -这种蛋白质是现有的药物吗?它通常是如何实施的?

凯文-作为一种药物,一部分自然产生的人类甲状旁腺激素是FDA批准的药物,叫做特立帕肽,每天注射。

伊芙琳娜-那你为什么不把药带上太空呢?

Kevin -所以,首先,一个主要的问题是你需要携带的质量。根据经验,你想要携带的每一公斤的质量,你需要99公斤的支持,动力,加热和冷却,这类东西。另一个问题是,宇宙和太阳辐射会导致药物随着时间的推移而降解。但是,如果你只是带着种子来种植植物来生产你需要的药物,当你考虑到你会得到什么时,种子的体积当然要小得多。当然,你可以把这些植物带到播种阶段,从产生的种子中长出更多的植物。

伊芙琳娜:对。你为什么要摘莴苣?

凯文-我们知道生菜可以在微重力下生长。这是在国际空间站上完成的。关于生菜的一个有趣的事实是,它被认为对心理健康有好处,而且,长时间在太空中,有一种绿叶植物生长,也作为食物,对宇航员的心理健康有很多好处。

伊芙琳娜-哇哦。因此,这种生菜既有心理上的好处,也有药用上的好处。这种生菜还有其他用途吗?

凯文-是的。我认为这在资源有限的宇宙飞船环境中有效,如果它在那里有效,它在地球上也会有效。地球上有很多地方很难生产这种类型的药物,因为你需要像生物反应器这样的东西,它必须有温度控制,有动力,等等,而且是无菌的。但是如果你可以简单地在土壤里种一种植物,或者在温室里,或者在田地里,来获得药物,我认为很多地方都可以从中受益。

朱莉娅:我很惊讶他选了生菜,而不是火箭,但就是这样。伊芙琳娜·王采访凯文·耶茨。他在本周的美国化学会春季会议上介绍了这项工作。

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