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天天彩票娱乐 :关于人体骨骼特性的惊人发现

2019-06-22 16:50:18 医药财经147℃

  关于人体骨骼特性的惊人发现

  2005年7月18日

  加州大学圣塔芭芭拉分校的科学家们已经发现了关于人体骨骼特性的惊人发现。

  科学家们在8月份的国际科学期刊“自然材料”杂志的封面故事中描述了他们的结果 - 在人体骨骼中发现了一种“胶水”。该文章于7月17日在线发表。它描述了健康骨骼如何在分子水平上抵抗骨折以及不健康的骨折。该文章中包括已发表的骨骼的最高分辨率图像,其揭示了粘合剂或“胶水”的位置,其将骨的矿化胶原原纤维(蛋白质纤维)保持在一起。

  胶水似乎含有“弹簧”,当骨骼受到压力时会松开,帮助骨骼吸收冲击。当压力放松时,它们会回到原来的结构。

  加州大学圣地亚哥分校物理学博士生,该报告的第一作者Georg E. Fantner解释说,对人类健康可能产生的影响非常重要。 “这些发现可能导致骨折治疗,甚至预防,”他说。

  Paul K. Hansma教授在物理实验室工作,与UCSB教授实验室Daniel E. Morse和Galen D. Stucky合作,跨学科的科学家们花了几年时间追踪胶水在骨头中的位置,以及如何有效。

  “在这项研究之前,众所周知,骨骼的机械性能取决于矿物质颗粒和胶原纤维,”Hansma说。 “骨头的图片是它由这些胶原纤维组成,上面涂有微小的矿物晶体,只有几个原子厚。我们发现骨头里有一块胶水可以将这些矿化的胶原原纤维粘在一起,而这种胶水也是如此。我们的跨学科研究小组在鲍鱼壳中发现的原则。这种胶水涉及牺牲粘合(隐藏长度),当骨骼受到压力时,它会展开。“这个跨学科的研究小组包括莫尔斯和斯塔基的研究小组,以及赫伯特J.韦特的研究小组。

  共同作者,加州大学圣地亚哥分校生物技术研究所所长丹尼尔莫尔斯说:“我们发现人体骨骼的发现具有深远的医学意义,这对我们来说特别令人兴奋。”他描述了六年前研究鲍鱼壳时“分子减震器”的发现,它提供了一种将生物矿化结构固定在一起的自愈胶。 “在骨骼中找到相同的基本机制真是太了不起,”摩尔斯说。

  

  他指出,这些机制为年轻健康的骨骼提供了巨大的弹性和抗骨折能力,并且实际上有助于在它们“重新形成”之后很快治愈小微裂纹。我们特别感兴趣的是了解这些分子是如何随着年龄变化而变得耗尽的。在某些疾病中,“莫尔斯说。

   “这些发现的潜在好处是,我们现在可以学习如何保护骨骼免受这些有害变化的影响,并可能实际上扭转了一些变化。”

  相关故事靶向Sirt-1酶在控制移植物抗宿主病方面显示出前景罗格斯研究人员发现关节置换患者骨质流失的原因将年轻小鼠的骨髓移植到老鼠身上可防止认知衰退汉斯玛解释说:“这项研究令人兴奋是我们已经确定了一个机械上重要的骨骼成分。“当确定确切的分子时,这些可以成为治疗目标,例如饮食或药物治疗。他说,该小组已经基本发现了一些对骨折抗性很重要的东西,这在以前是未知的。现在可以研究降解机制和缺陷。“如果你不知道什么是重要的,那你就不能做关于它的一切。这是一个古老且研究得很好的领域的基础和新发现,“Hansma补充说。

  他指出,骨折是老年人的一个严重问题,特别是骨质疏松症患者。骨折是降低老年人生活质量的主要因素之一。 “癌症和心脏病可以杀死你,但骨折和关节炎会让你痛苦,”他说。 “一旦发生严重骨折,生活质量下降。不到三分之一的髋部骨折老年妇女恢复到以前的功能。髋部骨折一年内死亡的人数比心脏病发作后死亡的人数多。这是一个非常严重的问题,并且已经做了很多工作来开发良好的诊断。最主要的诊断是骨矿物质密度。“

  测量骨矿物质密度是有价值的,因为它揭示了一个人留下了多少骨头。个体的骨密度在30岁左右达到峰值,然后在其余生中逐渐减少。当人变老时,可能会发生非常严重的骨质流失。

  “好像这还不够糟糕,骨骼的材料属性也随着年龄的增长而降低,”汉斯玛说,“不仅骨骼较少,而且存在的骨骼也不那么强壮。”其原因尚不清楚。我们的研究旨在了解这一点。“

  汉斯玛指出,自伽利略以来,人们对骨骼进行了广泛的研究。 “伽利略写了一篇关于骨骼的非常好的论文,描述了为什么大象需要比小动物更粗的骨头。”他说每六分钟发表一篇关于骨头的论文。虽然对骨骼进行了广泛的研究,但对其在分子水平上的工作方式知之甚少。 “我们的论文是对此的开始研究。”

  Hansma和他在加州大学圣地亚哥分校的同事们率先使用原子力显微镜(AFM)来研究纳米尺度的生物材料 - 低至十亿分之一米。在使用原子力显微镜之前,不可能看到这些微小的分子结构。

  出处:http://www.ucsb.edu/

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