美國圣巴巴拉加州大學(UCSB)Fantner等的最新研究發(fā)現(xiàn),人體的骨組織外面有一層“膠”,可以在外界壓力下保護骨骼,還可以幫助輕微的骨折自愈,。這一新發(fā)現(xiàn)可能給骨折防治帶來新的方法。

    在2005年8月期發(fā)表的Nat  Mater (2005,4∶612)上,Fantner等描述了他們的研究成果——在人體骨骼中發(fā)現(xiàn)的一種“膠”,。該研究從分子水平闡述了健康的骨骼是如何對抗骨折的,以及不健康的骨骼是如何發(fā)生骨折的,并通過高清晰度圖像展示了使骨骼中的礦化膠原纖維結(jié)合在一起的“膠”的定位(圖1-2)。

    分子減震器

    這種“膠”似乎有“彈性”,在骨骼受到應力的時候,它們可以展開,以幫助骨骼減震,而當應力解除時,它們又會重新盤繞成原來的結(jié)構(gòu),。因此,這種“膠”被形象地稱為“分子減震器”,。

    該研究的參與者之一、UCSB物理系的Hansma  說:“在這項研究之前,人們都知道骨骼的機械特性依賴于骨鹽和膠原纖維,。骨骼的圖片顯示,它們由膠原纖維構(gòu)成,其表面僅覆蓋有一層幾個原子厚度的骨鹽結(jié)晶,。我們所發(fā)現(xiàn)的是一種在骨骼中將這些礦物質(zhì)與膠原纖維連接在一起的“膠”,這些“膠”的作用原理與我們合作課題研究小組以往在鮑魚殼中發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)相同。這種“膠”含有抗消耗結(jié)合鍵(sacrificial  bonds)(可隱藏長度),在骨骼受到應力的時候它們可以展開,。”

    另一名研究參與者,、UCSB生物技術(shù)協(xié)作研究所主任Morse說:“對人體骨骼有如此深遠醫(yī)學意義的研究發(fā)現(xiàn)令我們興奮。”他在6年前研究鮑魚殼的時候發(fā)現(xiàn)了類似的“分子減震器”,這是一種能夠?qū)⑸锏V化結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起的自愈性“膠”,。

    這一發(fā)現(xiàn)可能用于骨折的防治

    Fantner  解釋說,這一研究結(jié)果對于人類的健康可能具有至關(guān)重要的意義,。他說:“這項發(fā)現(xiàn)會指導骨折的治療,甚或是預防。”

    Morse強調(diào)說,這種機制賦予年輕健康的骨骼極大的彈性和抗骨折能力,實際上在骨骼形成細小的裂紋之后,它還能很快幫助其修復裂紋,。Morse說:“我們對這些分子隨著人年齡的增長或在患某些特定疾病時如何發(fā)生改變及被耗盡特別感興趣,。我們從這項發(fā)現(xiàn)中可能獲得的益處就是,可以學習如何保護骨骼不發(fā)生這種破壞性的改變,或許我們還可以逆轉(zhuǎn)一些這樣的改變。”

    Hansma解釋說:“有關(guān)這項研究令人興奮的事情是,我們已經(jīng)識別了一種骨結(jié)構(gòu)上的重要組分,。”當確切的分子得以鑒定時,它們可能成為治療的靶位,比如食物或藥物治療,。他說,科研小組已經(jīng)得到了先前不知道的有關(guān)對抵抗骨折的原理很重要的發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)在可以研究其降解的機制和缺乏的問題,。