載人航天的發(fā)展是我國航天強國戰(zhàn)略的重要組成部分,骨質(zhì)流失是航天員面臨的主要健康問題之一。
針對此問題,浙江大學生命科學學院余路陽教授、王金福教授和吳夢瑞研究員組成的干細胞研究團隊于2020年獲批承擔國家載人空間站工程應用系統(tǒng)首個干細胞項目,開展微重力條件下骨髓干細胞成骨分化機制研究。
2023年6月4日,團隊赴北京接收隨神舟15號飛船返回艙返回的空間站干細胞實驗樣品。6月5日,樣品順利抵達浙江大學紫金港校區(qū)生命科學學院的實驗室。
為何要大費周章地把干細胞送上太空?人類干細胞在空間站長勢如何?
“航天員的骨質(zhì)變化很嚴重,一個月的骨質(zhì)流失丟失相當于孕婦懷胎十月的骨質(zhì)流失。許多在地面模擬微重力條件的實驗研究表明,太空的微重力環(huán)境會使宇航員的骨質(zhì)流失加劇,同時骨質(zhì)生成減少,從而造成骨質(zhì)疏松。”浙江大學生命科學學院副院長余路陽表示。
“干細胞研究”團隊成員,浙江大學細胞與遺傳學研究所副所長王金福教授解釋稱,人體的骨骼具有支撐和保護的作用,由成骨細胞和破骨細胞組成,正常情況下保持骨形成和骨吸收的動態(tài)平衡,不會出現(xiàn)骨質(zhì)疏松。而在太空失重的情況下,肌肉萎縮、肌肉收縮減弱,會引起機械負荷降低,骨骼得不到足夠應力的刺激,就會引起骨代謝紊亂、骨微結(jié)構(gòu)退化及骨量流失,從而出現(xiàn)破骨細胞功能活躍,成骨細胞生長緩慢,造成骨破壞大于骨形成,最終導致骨鈣流失引起骨質(zhì)疏松。
“載人空間站是非常理想的太空實驗平臺。”王金福認為,要搞清楚太空環(huán)境是如何對機體產(chǎn)生影響的機制,就必須要在真實的太空環(huán)境中開展研究。
利用中國空間站細胞實驗裝置,團隊科研人員將進一步解析在太空微重力環(huán)境下,骨髓干細胞分化成骨細胞的表型變化規(guī)律,以及分化細胞的基因圖譜和表觀遺傳特征。
余路陽說,在這次科學實驗中,從基因組和轉(zhuǎn)錄組的水平去解答在失重情況下為什么間充質(zhì)干細胞的分化情況會受到影響,以此了解航天員在太空出現(xiàn)骨質(zhì)疏松情況背后的原因,并基于此尋找可能的解決方案。
“隨著航天事業(yè)的發(fā)展,人類將來在太空中的時間會越來越長,而且會在更深遠的太空中進行工作和生活,這也意味著骨質(zhì)疏松對于航天員的影響將越來越大?!闭憬髮W吳夢瑞表示,人類干細胞定向分化骨細胞實驗對于預防和治療航天員骨質(zhì)疏松將發(fā)揮非常重要的指導意義。
來源:中國網(wǎng)財經(jīng)
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