神经科学家确定了宇宙辐射的第一种潜在治疗方法

这些是辐照的小鼠海马中的反应性小胶质细胞（红色+绿色）。（蓝色染色是细胞核，仅供解剖参考。）Rosi实验室/ UCSF

计划去火星旅行？您需要记住您的抗辐射药。NASA和SpaceX之类的私人太空公司计划在未来15年内将人类送入红色星球。但是，未来载人航天飞行任务所面临的主要挑战之一是如何保护宇航员免受深空危险的宇宙辐射。

现在，加州大学旧金山分校神经科学家Susanna Rosi博士的实验室已经确定了第一种潜在的治疗方法，该方法可防止由于暴露于宇宙射线而造成的脑损伤-该药物可防止暴露于模拟空间辐射的小鼠的记忆力受损。该研究于2018年5月18日发表在《科学报告》上。

冒险超越地球保护磁场的人类将受到宇宙辐射水平的估计，这比我们在地球乃至国际空间站低地球轨道上的经历高出1000倍。保护宇航员免受这种有害辐射的侵害，将成为可能进行深空探测（也许有一天定居）的关键。

蓝色染色是细胞核，可供解剖参考。Rosi实验室/ UCSF

罗西（Rosi）是加州大学旧金山分校（UCSF）脑和脊髓损伤中心的神经认知研究主任，同时还是物理治疗与康复科学和神经外科部门的教授。过去四年来，罗西进行了NASA资助的研究，以了解深空辐射如何可能会影响宇航员的大脑。

罗西（Rosi）的研究小组先前发现，将小鼠暴露于模拟的空间辐射下会导致记忆，社交互动和焦虑问题，并将这些辐射暴露症状与称为小胶质细胞的细胞活化联系在一起，小胶质细胞是大脑免疫系统的一部分。活化的小胶质细胞会驱动大脑发炎，类似于在神经退行性疾病（如阿尔茨海默氏病）中所见的炎症，并且还会寻找并消耗突触，即突触，即脑细胞之间的信息连接。

“我们开始有证据表明，深空辐射的暴露可能会长期影响大脑的功能，但据我所知，没有人探索过任何可能的措施来保护宇航员的大脑免受这种辐射暴露的影响，” Rosi说，他是威尔神经科学研究所，卡夫利基础神经科学研究所和UCSF海伦·迪勒家族综合癌症中心的成员。

在这项新研究中，研究人员与南加州洛马琳达大学的合著者合作，将小鼠一天暴露于与他们在深空可能经历的辐射相当的辐射剂量。这些实验是在纽约布鲁克海文国家实验室的美国宇航局太空辐射实验室进行的，这是美国唯一可以进行此类实验的设施。一周后，一些老鼠被运回UCSF后，用PLX5622治疗了15天，PLX5622是总部位于伯克利的制药公司Plexxikon，Inc生产的一种药物，Rosi实验室先前已证明它可以预防小鼠的认知功能障碍。在对大脑进行放射治疗之前进行癌症放射治疗的小鼠模型。

在本研究中，受辐照的动物最初没有表现出认知缺陷，但是三个月后，它们开始表现出记忆障碍的迹象。通常，当研究人员将老鼠放在一个熟悉且不熟悉的物体的房间里时，这些动物会花更多的时间探索这个新物体。但是三个月前暴露在太空辐射中的老鼠同样地探索了这两个物体，大概是因为他们不记得前一天见过其中一个物体。

值得注意的是，在暴露于辐射后不久用PLX5622处理过的动物，就像健康的老鼠一样，执行记忆任务。研究人员检查了动物的大脑，发现尽管未治疗的小鼠的大脑充满了活化的小胶质细胞，并且失去了大量的突触，但经过治疗的小鼠的大脑看上去却和正常的大脑一样。作者假设，通过强迫大脑用新的健康小胶质细胞代替易怒的，暴露于放射线的小胶质细胞，该药物使动物避免了放射线的认知后果。

罗西说：“这确实是一个很好的证据，首先，重新启动大脑的小胶质细胞可以保护暴露于辐射下的认知功能，其次，我们不一定需要在辐射暴露后立即对其进行治疗，”

研究人员说，与Plexxikon（一种称为CSF1R的细胞受体分子抑制剂）生产的PLX5622类似的化合物已经在多种形式的人类癌症的临床试验中，这表明新发现很快将转化为人类用途。除航天外，这些化合物还可能用于预防癌症放疗后或与年龄有关的认知障碍（也与小胶质细胞驱动的脑部炎症有关）的认知障碍。

Rosi实验室的博士后研究员，研究共同主要作者Karen Krukowski博士说：“ NASA对寻找确保航天员在深空旅行期间安全并成功完成任务的方法非常感兴趣。”“但是宇航员人数很少，令人兴奋的是，这些发现可能有助于预防许多其他形式的认知障碍。”

出版物：Karen Krukowski等人，“宇宙辐射后的暂时性小胶质细胞耗竭改变了吞噬功能并防止了认知缺陷，”《科学报告》，第8卷，文章编号：7857（2018）doi：10.1038 / s41598-018-26039-7