美国伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)的研究学者们提出一种从纳米级骨质样本中采集大量生化信息的新方法,这是一种全新的基于蛋白质组学(Proteomics)的骨质分析技术,不仅为骨质疏松症的治疗提供新见解,也能应用于与人类骨骼相关的考古学及刑侦学。
领导这项研究的是伦斯勒理工学院生物医学工程系的主任,迪帕克·万西斯(Deepak Vashishth),他指出:“我们能够采用极少量的、纳米级的骨样本,判断骨头的蛋白质特征。这是一种相对迅速且容易的方式,让我们判断骨骼的历史——何时并且如何形成,包括骨质,以及骨折的可能性。”
骨骼主要由矿物质和有机物组成,绝大部分有机物是骨胶原,非骨胶原的有机物部分则是其他蛋白质的混合体,它们形成了连结基质。基质的质量随着年龄、营养和疾病等因素而变化。由此,万西斯和他的同事们对骨基质展开研究,了解其中的相互作用,以及修改个体蛋白对于骨质结构、力量的影响。
万西斯他们以激光显微镜技术为主分析骨基质,分析不同蛋白在骨基质中的浓度数据。反过来,这些也是骨质的关键信息,例如骨质形成的时期、结构变化等。万西斯认为,对于当前的骨质疏松诊断,这将会成为重要的一步——用侵害性较低的蛋白质组学技术测量骨质。
万西斯说:“这开辟了一种全新的领域,过去,骨折总是被看作与矿物质,尤其是钙质相关,现有的骨质疏松治疗也围绕着钙质展开。在骨质疏松方面,鲜有人关注骨骼蛋白质。这也是为什么我们对于蛋白质组学方法测试骨蛋白特征那么兴奋。”
正如人体的其他组织一样,骨质会随着时间再,但骨质再生速度相当慢,骨骼大概需要10年时间才能以新组织完全替代。不同部位的骨质以不同速率再生,这意味着某些部位的骨骼较为老化,更易骨折。老化骨质和新生骨质的蛋白质特征不一样,对于医学治疗的反应也不一样。万西斯希望他的研究能够帮助区别不同骨龄区域的骨质,预测它们的骨折敏感性。
骨折不仅要补钙
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