研究人员来自阿拉巴马大学伯明翰分校正在启动一项新的基于太空的生物医学研究,以更好地了解肺炎如何导致严重且常常致命的心脏并发症。
这项研究被指定为MVP CELL-09,最近在国际空间站上完成,使用了由Redwire提供的太空飞行研究硬件和集成服务,将研究肺炎链球菌(SPN)感染对微重力环境下心脏组织的影响。该研究旨在确定导致社区获得性肺炎(CAP)后心脏损伤的分子和生物学机制,CAP是一种每年在全球造成数百万人死亡的疾病。超过25%的因CAP住院的成年患者会发展出心血管并发症。
通过利用太空的独特环境——包括心脏在内的肌肉组织会加速萎缩,细菌感染可能变得更加严重,阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员希望创建一个增强模型来研究肺炎如何损伤心脏。
这种方法旨在加速在地球上更缓慢发展的疾病进程,使科学家能够更清晰地检测关键的生物变化。
阿拉巴马大学伯明翰分校医学系和生物医学工程系教授Palaniappan Sethu博士表示:"先前的研究表明,细菌感染在太空中的严重程度比在地球上更高。包括心脏在内的人体肌肉组织在太空中会经历肌肉质量的损失。通过在太空中研究SPN感染,使用更容易感染的组织,我们希望识别导致严重感染和心脏损伤的因素,特别是那些在地球感染心脏组织时可能不明显的因素。"
在这项研究中,国际空间站上的微重力条件将用于加强心脏组织的感染,使研究人员能够放大并分析与严重疾病相关的基因表达、可溶性信号因子和组织损伤的变化。该研究将利用国际空间站上Redwire的多用途可变重力平台(MVP)。MVP具有双离心机,可模拟不同的重力条件,并已成功支持了各种研究,包括专注于细胞生长、植物根系生长、骨骼健康和蛋白质晶体的研究,适用于地球和深空应用。
Sethu表示:"我们有一个独特的机会,可以利用促进心脏组织萎缩、增强细菌毒力并降低细菌对抗微生物治疗敏感性的太空环境,创建一个加速且更严重的SPN心脏组织感染模型。通过加剧感染过程,我们将放大参与促进微病变形成和增强SPN毒力的关键事件中的分子变化(基因表达、可溶性因子产生),以了解分子机制并确定早期干预的治疗靶点,预防不良心脏事件。"
该实验通过诺斯罗普·格鲁曼公司的NG24商业补给任务发射到国际空间站,并于4月23日完成。样本预计将于6月返回实验室。
这项工作由一个合作研究团队进行,包括Sethu、微生物学系教授Carlos J. Orihuela以及博士后Ian C. Berg和Vipin Chembilikandy。该研究获得了国家科学基金会和太空科学促进中心的资金支持。
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