ACC太空实验报告|无定形钙ACC加速骨髓间充质干细胞和肌肉细胞的分化和成熟( 五 )

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在太空中进行的远程显微镜也捕捉到了这一显着的结果（图16）。需要强调的是， ACC在介质制备过程中并未完全溶解，而是以pH依赖的方式缓慢溶解。

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图16
因此，与源自CaCl2的钙相比，钙浓度实际上较低。与ACC一起生长的肌肉细胞继续生长并在空间中形成纤维细胞，而没有ACC的细胞无法存活并且大部分死亡，如图1和4（B1和B2）所示。
这项研究的结果有力地表明，无论是在太空中还是在地球上， ACC都可以作为成骨细胞活性和分化为骨细胞（骨细胞）的加速器，以及肌肉细胞活性和分化为成熟肌纤维细胞的加速器。
太空中成骨细胞活性和分化的增强，为我们之前在地球上观察到的增强骨修复和预防骨质疏松症提供了进一步的支持和机制途径。
此外，肌肉细胞活性的增强和空间分化为先前在MDX杜氏肌萎缩症(DMD)小鼠模型上进行的研究中发现的观察结果提供了进一步的证据，其中ACC处理的小鼠比对照小鼠具有更好的运动性能。
研究结果表明：与接受正常饮食的组相比，接受ACC饮食的MDX组的肌酸激酶(CK)酶释放的物质减少了约2倍。 CK水平用肌酐激酶活性检测试剂盒检测。这种显着的减少可能表明在ACC可能会改善肌肉功能的生理过程。对MDX细胞的体外研究表明，用ACC培养的细胞具有更好的形态、更高的细胞计数，并且它们比对照细胞更早开始收缩（图8和9）。
对多种细胞的其他体外研究，例如人类T细胞、人类和鼠类间充质干细胞、大鼠胚胎神经细胞、小鼠胚胎、精子细胞等，都显示出增强的性能：更高的增殖率，更好的分化率、更好的形态、改善的胚胎发育（达到囊胚阶段的百分比更高）、改善的精子活力等等。
综合研究数据强化了ACC作为pH调节剂（缓冲剂）的作用，由于其独特的化学和物理特性，缓慢释放受控方式（无定形和纳米尺寸）。
一项不同领域的研究是对源自小鼠乳腺的4T1癌细胞进行的。使用Seahorse测试，检查了ACC对细胞代谢的影响。结果表明，癌细胞在富含ACC的培养基中生长4天后，在一定程度上改变了它们的代谢特征，从癌细胞的特征性厌氧（糖酵解呼吸）转变为有氧线粒体呼吸（克雷布斯循环）。这种现象仅在ACC处理的细胞中检测到，而在对照处理中未检测到：富含CaCl2或CCC的培养基。
研究结果意义重大，表明ACC改变了癌细胞从糖酵解到有氧呼吸的首选呼吸路径。已知有氧呼吸以三磷酸腺苷(ATP)、NADH和FADH2单位的形式储存更多能量。
综合上述结果表明，不仅来自可溶性ACC的钙离子具有一定的活性作用，而且碳酸根离子也对改变细胞代谢和影响其生理过程具有重要作用。
因此，假设是对于体外细胞培养（有氧条件）， ACC的添加使乳酸和丙酮酸之间的平衡反应在逆反应中移回，这增强了克雷布斯循环的活性并导致更高的能量储存在细胞中。这一假设可以解释在太空和地球上MSC和各种肌肉细胞的活动增强所获得的一致结果。
研究·结论
证明在微重力条件下改进的成骨细胞和肌肉细胞性能放大并强化了这样的假设，即ACC可以成为治疗和预防太空条件下骨骼和肌肉萎缩以及相关炎症的有价值的补充。
国际空间站的第二项ACC实验证实了早期的观察结果，即在ACC存在的情况下，成骨细胞可以以大约1.5倍的速度分化和成熟。
同样，在与对照培养物钙浓度相同的培养物中加入ACC时，骨骼肌细胞的分化和成熟程度提高了2.1倍。研究结果支持在长时间的太空旅行中，宇航员每天服用ACC补充剂对抗剧烈的骨骼肌肉流失有将极大地受益。