深空极有可能成为人类最后的前沿，太空旅行在未来无疑将变得更加普遍。然而，太空是一个非常不利的环境，不仅因为进入那里的技术困难，而且还因为持续的微重力对人体产生有害影响。其中一些例子是骨质流失、肌肉萎缩、肝脏和肾脏问题，以及空间运动病。
宇航员求助于各种药物来减轻微重力引起的症状，这应该是不足为奇的。对他们来说不幸的是，微重力已经被注意到对某些药物的药代动力学有重大的影响，这可能导致疗效的改变和意想不到的结果。特别是，向大脑输送准确数量的药物已成为太空健康的关键问题。
最近，北京理工大学的一组科学家为了弄清这个问题，研究了微重力对p -糖蛋白(p-gp)的影响，p -糖蛋白是一种重要的外排转运体。他们的研究结果发表在2021年6月17日的《太空:科学与技术》杂志上。
p -糖蛋白是一种atp依赖的外排泵，能将异物排出细胞。这种生物分子存在于肝脏、肾脏和肠道，对药物的代谢、吸收、分布和排泄具有显著影响。最重要的是，p-gp在毛细血管内皮细胞中高表达，这些细胞创造血脑屏障并调节许多药物进入大脑。因此，了解微重力如何影响p-gp的表达和功能对未来的太空任务是重要的。
研究人员采用了一种常用的模型来了解模拟微重力(SMG)对大鼠p-gp的影响。在这个莫雷-霍尔顿模型中，微重力是通过让老鼠的尾巴悬吊起来，使它们的后腿保持抬起的方式来模拟的，这样就产生了一个头朝下的倾斜，模仿了真实微重力的许多效果。将大鼠分为3组:对照组和SMG维持7d和21d的2组(分别为7d-SMG和21d-SMG)，研究不同微重力持续时间对大鼠的影响。
该团队首先进行了实验，以确定p-gp的表达水平和p-gp的外排功能。他们发现，与7d-SMG组和CON组相比，21d-SMG组的p-gp表达和功能显著升高，强调了长期微重力暴露与短期微重力暴露的影响不同。之后，他们寻找与p-gp相互作用并在三组之间表达显著不同水平的蛋白质。通过无标记蛋白质组学策略，他们确定了26种与p-gp相互作用的蛋白，这些蛋白在两个SMG组中都是共同的。在其他功能中，这些差异表达的蛋白质大多数调控ATp水解偶联跨膜转运。最后，相互作用分析提示p-gp可能与许多其他潜在的蛋白相互作用，包括热休克蛋白、钠/钾ATp酶、ATp合酶、微管相关蛋白和囊泡融合ATp酶。
考虑到大多数宇航员报告服用了p-gp底物的药物，澄清p-gp及其在微重力环境下相互作用的蛋白质的作用，可能是必要的，以便在今后的任务中保持他们的健康。“据我们所知，这是在模拟微重力条件下，关于p-gp功能及其相互作用蛋白的第一份报告。我们的发现可能不仅有助于神经系统稳定性的进一步研究，而且有助于在太空旅行中安全有效地使用p-gp基质药物，”领导这项研究的邓玉玲教授强调说。
关于长时间的微重力如何影响我们的身体，还有很多问题有待澄清。尽管如此，这项研究的结果为更全面地理解这一问题铺平了道路。让我们希望进行进一步的研究，以便未来的宇航员不会对太空的不利影响感到措手不及。
参考
DOI: https://doi.org/10.34133/2021/9835728