据美国国家航空航天局(NASA)网站近日报道,美国亚利桑那州立大学和NASA的科学家们正致力于一项帮助检测航天员在空间失重环境中发生骨质流失的研究,这项技术比目前使用的X射线方法更灵敏,风险也更小,也可以广泛运用于患有骨质疏松症或骨癌的检查。5月28日研究人员在国家科学院学报(PNAS)网上发表了一篇题为“使用钙同位素快速评估骨矿物质平衡变化”的论文。此项新技术通过仔细分析尿液中自然存在的化学元素钙同位素检测,诊断骨质流失。患者并不需要摄入任何人工跟踪剂,也无需暴露在X光辐射中,所以几乎没有任何风险。
这项新技术利用地球科学家众所周知但很少用于生物医学的原理:一种化学元素的不同同位素的反应速度不同。对于骨骼而言,质量轻的同位素钙进入骨骼的速度高于质量重的同位素。这种差别被称为“同位素分馏”,这是此项技术的关键。另一方面在骨破坏过程中,同位素也有着同样的作用。研究成员之一亚利桑那州立大学副教授约瑟夫•斯库拉里解释“一个健康人,骨不断形成和破坏的过程是平衡的。但如果疾病打破平衡,你可能看到钙同位素比值的变化。”
为了进一步研究“人体尿液中钙同位素”项目,研究人员在德克萨斯大学医学部加尔维斯顿临床科学研究中心进行了30天12人的“卧床实验”。当一个人卧床时,身体负重的骨骼如脊椎和腿骨,就会发生“骨骼去负荷”,骨质破坏就会严重。长期卧床引起的骨质流失与骨质疏松症患者和航天员在太空的经历相似。研究人员使用新技术分析受试者的尿液样本显示,可以检测到卧床一周后的轻微骨质流失。
NASA营养师斯科特•史密斯说:“航天员在微重力环境下经历去负荷和骨质流失是人类空间飞行面临的主要问题之一,我们需要找到更好的方法来监测和采取对抗措施。”通过传统的双能量X射线吸收测量法(骨密度)检测骨质密度的损失时,骨质已经发生了重大损害,此外X-射线并非没有风险。(安德华 编译)