宇宙飛行士が代謝を変えた
宇宙飛行は、微小重力の影響により、筋肉量の減少、骨密度の減少、免疫力の低下など、人体に長期的な変化を引き起こします。 これらの反応の背後にあるメカニズムは完全には理解されていませんが、タンパク質がどのように影響を受けるかについては数多くの研究が行われており、変更される可能性のある生物学的経路が指摘されています。
国際宇宙ステーションに滞在していた18人の宇宙飛行士を対象としたある研究では、血漿タンパク質は、その存在量が飛行後に安定したか、飛行前のレベルまでゆっくりと急速に回復したかに応じて3つのカテゴリーに分類された。 ミッション前、ミッション中、ミッション後にタンパク質を測定した別の研究では、炎症反応、細胞骨格、およびいくつかの代謝プロセスに関与するタンパク質が浮き彫りになった。
横浜市立大学の木村弥生氏が発表した日本の科学者15人による新たな研究は、1年以上の期間にわたって飛行前から飛行後まで血液サンプルを採取し、ISSにいる6人の宇宙飛行士のタンパク質プロフィールを評価することで、我々の知識を広げた。 。 被験者は男性と女性でしたが、データは分析前に匿名化されたため、性別の影響はありませんでした。
宇宙の血清
各ミッション段階で各個体からいくつかのサンプルが採取され、合計 72 個が提供されました。 最初のサンプルは、打ち上げの 317 日前に収集され、その後、宇宙飛行の 129 日目まで、そして地球への帰還後 166 日目までに収集されました。
収集した血清サンプル中の量の少ないタンパク質を同定するために、アルブミン、アンチトリプシン、フィブリノーゲンおよび一部のリポタンパク質など、最も豊富な 14 種類のタンパク質が市販のマルチプル アフィニティ カラムによって除去されました。 残りのタンパク質を還元、アルキル化し、トリプシンで消化し、得られたペプチドをエレクトロスプレーイオン化下で LC/MS 用に収集しました。
断片化の際、データ非依存取得を使用してペプチドを分析しました。この収集では、広い分離ウィンドウ内のすべての前駆体イオンが断片化されて、最も広い範囲をカバーします。 データは、1534 個のタンパク質の社内 DIA ライブラリに対して検索されました。 合計 624 個の重複しないタンパク質が同定され、全サンプルの 70% で見つかった 566 個が、MS/MS 抽出イオン クロマトグラムを使用した定量用に選択されました。
骨代謝バイオマーカー
ミッションのさまざまな段階でのタンパク質レベルを比較すると、特に骨代謝に関与するタンパク質レベルで大きな違いが明らかになりました。 たとえば、宇宙飛行中、骨の恒常性の維持と骨芽細胞の機能の調節に関与するエンドセリン 1 が阻害されました。 同時にインターロイキン 15 の活性化も起こり、骨代謝異常を引き起こす可能性があります。
宇宙飛行中に変化した他のタンパク質には、骨の石灰化に関連するオステオポンチンが含まれており、打ち上げ後1か月でより豊富になり、ミッション終了後1か月まで高いままでした。
この変化には、骨代謝に関与するコラーゲンα-1(I)鎖および組織非特異的アイソザイムであるアルカリホスファターゼのレベルの増加が伴った。 骨形成マーカーであるペリオスチンの量は、宇宙では減少しました。 飛行後のタンパク質プロファイルは、これらのタンパク質のレベルが陸上に戻って1か月後に回復し始めたことを示しました。
このプロジェクトに貢献した宇宙飛行士はわずか 6 人であるため、この発見は慎重に扱われなければなりません。 しかし、「この研究は、長期にわたる宇宙飛行ミッション中の生物学的および生理学的影響を判定し、宇宙飛行士の健康への悪影響のリスク増加を予測できる客観的な指標を検出するための研究を加速することを約束する」と研究者らは結論付けた。
木村有、中井有、井野有 他。 長期間の宇宙飛行中の宇宙飛行士の血清プロテオームの変化。 プロテオミクス 2024 2300328。 http://dx.doi.org/10.1002/pmic.202300328
1708525406
#ISS #宇宙飛行士血清プロテオーム #宇宙飛行による変化
2024-02-21 14:15:16