宇宙黑洞，在国际空间站给40只小老鼠注射是一种什么体验？

优雅又残暴的宇宙！通过它来观测宇宙事件进行全面的探索发现！

总有人把宇宙想象得过于优雅或者过于残暴，这样就难免总是会感到惊讶，事实上，宇宙有些方面非常优雅，但在别的方面却很糟糕。 那么银河系哪些地方很优雅，哪些地方又很残暴呢？

　　国际空间站 　　
全世界每三秒钟就有一人因骨质松散发生骨折。骨质松散症是一种举行性疾病，导致骨密度降低，骨骼懦弱，易发生骨折。骨质松散性骨折严重降低生涯质量，骨折后身体缺乏运动，进一步加剧骨质流失，让患者面临再度骨折风险。
　　乐成验证新疗法 　　2017年6月，SpaceX公司的CRS-11飞船奔赴国际空间站，为空间站的国家实验室送去40只小老鼠。这些小家伙用于执行“啮齿类研究-5”义务（以下简称RR-5），旨在改善骨质松散疗法，造福地球上的患者。RR-5义务验证了一种立基于自然卵白NELL-1的骨质松散新疗法的功效，同时大幅改善新疗法的给药方式。 　　当前的绝大多数骨质松散药物只能延缓骨骼破碎，而无法天生新骨骼。NELL-1疗法由加州大学洛杉矶分校的一支研究小组研发，能够做到“双管齐下”。研究解释
NELL-1不仅能够辅助预防进一步的骨质流失，同时还能促进新骨形成，替换流失的骨质。这种疗法能够大幅改善严重骨质松散患者的康健和生涯质量。
　　左为康健骨骼，右为骨质松散症患者的骨骼 　　加州大学洛杉矶分校的研究小组由权嘉（Chia Soo）带队。为了进一步评估NELL-1疗法的功效，研究小组在空间站国家实验室的老鼠身上举行测试。
微重力环境能够加速老鼠的骨质流失，速率跨越地球上的绝经后骨质松散或者废用性骨质松散。这意味着太空是研究骨质松散疗法的一个理想环境。 　　RR-5义务研究员郭金熙（Jin Hee Kwak）示意：“在微重力环境下测试拥有很大优势，由于这种环境能够让骨质流失到达一个极端状态。
若是NELL-1疗法在一个微重力模子上收到很好的效果，则同样适用于地球上最严重的骨质流失情形，进而证实这种疗法的功效。”
　　RR-5义务首席研究员权嘉
　　行使NELL-1促进骨天生 　　NELL-1是人体内自然天生的一种卵白质，20多年前牙齿矫正医师和RR-5义务研究员丁康（Kang Ting）发现它的生骨功效。那时，他一直对头骨骨质增生的儿童举行研究，希望通过剖析这些患者的基因表达来展现一种与骨生长有关的卵白质。丁康说：“我们要解答两个问题——能否找到一种方式，展现哪些因素导致骨质增生患者的骨天生？又能否发现相关卵白，行使它辅助那些需要促进骨天生的患者？” 　　在对数百万基因举行筛查后，丁康发现NELL-1卵白在头骨骨质增进的儿童体内过分表达。这一发现促使他研究NELL-1，以确定这种卵白是否就是骨天生因子。一个自力研究小组将NELL-1的未表达与低骨密度联系在一起。丁康和加州大学洛杉矶分校的同事在此基础上继续前进，最终发现
缺乏NELL-1卵白的老鼠随着朽迈泛起骨质松散症状。
　　空间站老鼠实验将造福骨质松散患者 　　在几个动物模子身上，研究小组证实NELL-1卵白能够有用治疗骨质松散症。
不外，NELL-1疗法只能通过局部给药这种方式。换句话说，NELL-1必须在手术过程中直接注射到患者的病变部位。为了提高NELL-1的治疗效果，研究小组需要对NELL-1举行改善，以实现全身给药。理想的情形是，通过皮下注射促进全身骨骼生长。 　　
在研究NELL-1疗法全身给药时，研究小组建议在空间站国家实验室的微重力环境下测试这种疗法。此外，他们还获得美国空间科学促进中央的一笔经费，辅助他们实行RR-5义务。一旦完成NELL-1的修改事情，他们的研究触角便可延伸到空间站。
　　国际空间站国家实验室的啮齿类栖息地
　　革新NELL-1分子 　　研究NELL-1全身性治疗，每隔几周举行一次注射以促进骨生长，无疑能给骨质松散患者带来极大福祉，但修改NELL-1分子并非一项简朴的义务。研究小组需要找到一种途径，
让NELL-1分子在血液内循环足够长时间，以到达促进骨天生的目的。此外，NELL-1分子只能依附在骨骼上，以确保功效和平安。 　　空间站上的宇航员通常每14天对老鼠举行一次评估，因此注射距离至少要到达14天。让NELL-1在血液内停留14天是一项很大的挑战。为了做到长时间循环，研究小组需要降低毒性，确保这种新疗法的平安。丁康示意：“我们实验修改NELL-1分子，
不让它们在血液内盲目地循环，而是成为一个靶向分子，寻找骨骼并依附在骨骼上。这能够提高NELL-1疗法的功效，

奔向太阳和逃离太阳，哪一件事更难做？

太阳系中心是一个危机四伏的目的地，但美国宇航局仍要一往无前。8月11日凌晨，宇航局的帕克太阳探测器从佛罗里达州发射升空。9月，这颗探测器将抵达金星，而后7次飞掠金星，以减慢飞行速度。最终，帕克探测器将结束与金星的会合，进入一条距太阳很近的轨道

降低对器官的毒性。我们不希望这种分子对人体器官造成损伤。”
　　装有NELL-1卵白的注射器 　　在RR-5义务研究员、前加州大学洛杉矶分校生物工程系主任本杰明·吴（Benjamin Wu）的辅助下，研究小组行使一种名为“聚乙二醇化”的方式对NELL-1举行革新。聚乙二醇化能够延缓肝脏剖析NELL-1分子的速率，进而延伸NELL-1在血液内的停留时间。
为了辅助NELL-1找到骨组织，研究小组给NELL-1添加惰性骨征采分子二磷酸盐。 　　修改后的NELL-1分子被称之为“BP-NELL-PEG”。在一项地面实验中，研究小组行使母鼠测试BP-NELL-PEG。母鼠的卵巢摘除，以诱导骨质松散。实验中，他们每隔14天向母鼠的腹部注射一次BP-NELL-PEG，最后收到了很好的治疗效果。
　　RR-5义务组成员：本杰明·吴、权嘉、丁康和郭金熙 　　郭金熙示意研发14天注射距离的NELL-1疗法是研究小组面临的最大手艺挑战之一，但乐成延伸注射距离能够给患者带来很大福祉。与当前的绝大多数骨质松散药物相比，患者注射BP-NELL-PEG的次数更少。这不仅削减了他们前往医院的次数，同时也让这种疗法更具经济可蒙受性。 　　RR-5义务首席研究员权嘉指出：“我们实行的RR-5义务提高了给药的效率和靶向性，极大地提高了这种疗法应用于临床的可行性。若是你能找到一种更简朴的给药方式，同时大幅削减注射频率，无疑是患者的伟大福音。”在对NELL-1分子举行优化并实现14天的注射距离后，研究小组最先测试这种全身性疗法在极端条件下的功效，即微重力环境导致的骨质流失。
　　CRS-11飞船搭乘猎鹰9型火箭发射升空
　　将老鼠送上空间站 　　2017年6月，CRS-11飞船奔赴空间站，为空间站送去40只8个月大的母鼠（骨骼已经成熟）。尚有40只老鼠留在美国宇航局的肯尼迪航天中央，作为控制组。无论是空间站上的老鼠照样地面控制组，只有一半接受BP-NELL-PEG疗法。 　　RR-5义务连续9周，义务举行到一半时，20只老鼠活体被送回地球——一半接受BP-NELL-PEG疗法——与控制组的老鼠举行对照。另外10只接受治疗的老鼠继续留在空间站，直到它们寿终正寝，冷冻标本搭乘CRS-12飞船返回地球。
　　啮齿类研究硬件系统，包罗栖息地（左）、运输器（中）和动物接见单元（右） 　　许多剖析只能在活组织和活细胞情形下举行，因此将老鼠活体送回地球是RR-5义务的一个主要环节。2017年7月，搭载老鼠的SpaceX“龙”飞船溅落太平洋。令研究小组感应欣喜的是，所有老鼠存活而且身体康健。送回洛杉矶分校不到一天，研究小组发现这些老鼠的毛发很有光泽，说明它们心情不错，曾梳理毛发。郭金熙说：“我们的小老鼠全须全尾地回来了。它们很平安，很康健，也很快乐。这是一个主要的里程碑。令我们所有人感应兴奋的是，我们的所有数据都异常可靠。”
　　埃姆斯研究中央研制的生物医学测试模块，用于搭载老鼠奔赴空间站
　　剖析数据 着眼未来 　　RR-5义务组仍在剖析数据，开端剖析效果显示这项义务取得乐成。太空飞行时代的后肢和脊椎数据解释，
微重力环境导致骨质大量流失，但BP-NELL-PEG疗法收到了很好的治疗效果。权嘉示意：“我们可以明确地说，NELL-1提高了微重力环境下的骨密度。这是一个令人兴奋的效果，说明我们的疗法能够有用治疗极端情形下的骨质流失。” 　　研究小组设计深入寻找NELL-1卵白的分子生物学特征，以更仔细领会这种分子的事情机制，同时继续将眼光聚焦NELL-1疗法的临床应用。
　　研究过程中，研究人员共向老鼠注射了三次荧光骨符号，以丈量骨天生速率。由于荧光剂易受光线影响，注射器被装入不透明的珍爱袋 　　权嘉指出：“我们希望将这种更精彩的骨质松散疗法用于临床。我们不仅希望为地球上的数百万骨质松散患者带去福音，同时也希望为未来的火星探索义务做足准备。为了顺遂平安地完成太空飞行，我们需要预防微重力环境对骨骼的损伤。” 　　丁康示意虽然自20多年前发现NELL-1以来，对NELL-1举行革新以治疗骨质松散的研究从未住手过，但要想将这种疗法应用于人类患者，我们另有很长的路要走。“科学研究的真谛就是持之以恒，永不放弃。加入RR-5义务的每一个人都异常专注，为这项义务的乐成做出了自己的起劲。我们用事实证实，只要确定准确的目的并朝着目的不断前进，你就能取得最后的乐成。天空不再是人类的极限。”