科学家发现骨的新成分

　　美国圣巴巴拉加州大学(UCSB)Fantner等的最新研究发现,人体的骨组织外面有一层  “胶”,可以在外界压力下保护骨骼,还可以帮助轻微的骨折自愈。这一新发现可能给骨折防治带来新的方法。

        在2005年8月期发表的Nat  Mater  (2005,4∶612)上,Fantner等描述了他们的研究成果——在人体骨骼中发现的一种“胶”。该研究从分子水平阐述了健康的骨骼是如何对抗骨折的,以及不健康的骨骼是如何发生骨折的,并通过高清晰度图像展示了使骨骼中的矿化胶原纤维结合在一起的“胶”的定位。 

        分子减震器

        这种“胶”似乎有“弹性”,在骨骼受到应力的时候,它们可以展开,以帮助骨骼减震,而当应力解除时,它们又会重新盘绕成原来的结构。因此,这种“胶”被形象地称为“分子减震器”。

        该研究的参与者之一、UCSB物理系的Hansma  说:“在这项研究之前,人们都知道骨骼的机械特性依赖于骨盐和胶原纤维。骨骼的图片显示,它们由胶原纤维构成,其表面仅覆盖有一层几个原子厚度的骨盐结晶。我们所发现的是一种在骨骼中将这些矿物质与胶原纤维连接在一起的“胶”,这些“胶”的作用原理与我们合作课题研究小组以往在鲍鱼壳中发现的物质相同。这种“胶”含有抗消耗结合键(sacrificial  bonds)(可隐藏长度),在骨骼受到应力的时候它们可以展开。”

        另一名研究参与者、UCSB生物技术协作研究所主任Morse说:“对人体骨骼有如此深远医学意义的研究发现令我们兴奋。”他在6年前研究鲍鱼壳的时候发现了类似的“分子减震器”,这是一种能够将生物矿化结构结合在一起的自愈性“胶”。 

        这一发现可能用于骨折的防治

        Fantner  解释说,这一研究结果对于人类的健康可能具有至关重要的意义。他说:“这项发现会指导骨折的治疗,甚或是预防。”

        Morse强调说,这种机制赋予年轻健康的骨骼极大的弹性和抗骨折能力,实际上在骨骼形成细小的裂纹之后,它还能很快帮助其修复裂纹。Morse说:“我们对这些分子随着人年龄的增长或在患某些特定疾病时如何发生改变及被耗尽特别感兴趣。我们从这项发现中可能获得的益处就是,可以学习如何保护骨骼不发生这种破坏性的改变,或许我们还可以逆转一些这样的改变。”

        Hansma解释说:“有关这项研究令人兴奋的事情是,我们已经识别了一种骨结构上的重要组分。”当确切的分子得以鉴定时,它们可能成为治疗的靶位,比如食物或药物治疗。他说,科研小组已经得到了先前不知道的有关对抵抗骨折的原理很重要的发现。现在可以研究其降解的机制和缺乏的问题。