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11月12日，長征七號遙六運載火箭在我國海南文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射。其中，天舟五號貨運飛船搭載的由浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院王金福教授、余路陽教授團(tuán)隊負(fù)責(zé)的干細(xì)胞實驗單元也將抵達(dá)中國空間站，與此前安裝在問天艙內(nèi)的生物技術(shù)實驗設(shè)備“會師”。在神舟十四號航天員乘組的操作下，中國空間站將迎來首個干細(xì)胞研究項目。浙江日報、浙江衛(wèi)視，杭州電視臺等多方媒體在第一時間對此項目進(jìn)行了報道。

為啥要去太空研究干細(xì)胞?

“我們知道，人體的骨骼具有支撐和保護(hù)的作用，由成骨細(xì)胞和破骨細(xì)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(fù)荷降低，骨骼得不到足夠應(yīng)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(xì)胞功能活躍，成骨細(xì)胞生長緩慢，造成骨破壞大于骨形成，最終導(dǎo)致骨鈣流失引起骨質(zhì)疏松。”王金福教授解釋，失重是引起航天員骨質(zhì)疏松的主要原因。

團(tuán)隊前期的研究發(fā)現(xiàn)，部分骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在太空中沒有分化成骨細(xì)胞，而成為了脂肪細(xì)胞。“這與老年人骨質(zhì)流失的情況十分相似，在之前研究的基礎(chǔ)上，我們將進(jìn)一步探究其中的生物學(xué)機制。”余路陽教授介紹說。

利用中國空間站細(xì)胞實驗裝置，團(tuán)隊科研人員將進(jìn)一步解析在太空微重力環(huán)境下，骨髓干細(xì)胞分化成骨細(xì)胞的表型變化規(guī)律，以及分化細(xì)胞的基因圖譜和表觀遺傳特征。

此前，團(tuán)隊于2016年和2017年先后在“實踐十號”衛(wèi)星和“天舟一號”貨運飛船上開展了相關(guān)干細(xì)胞研究，揭示了在空間微重力的作用下，骨鈣在不斷流失的同時，生成也相應(yīng)減少的現(xiàn)象，并明確了空間微重力影響骨細(xì)胞生成的核心信號調(diào)控通路。

這一次，項目研究的目標(biāo)將在前兩次發(fā)現(xiàn)相關(guān)基因表達(dá)水平發(fā)生改變的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究骨細(xì)胞分化相關(guān)的表觀遺傳學(xué)特征，即研究造成這些基因表達(dá)水平發(fā)生改變的分子遺傳機制，王金福教授講到：“這將為后續(xù)探索預(yù)防和治療因空間失重環(huán)境造成的骨質(zhì)變化策略提供科學(xué)依據(jù)。”

展望

王金福，浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，浙江省細(xì)胞藥物與應(yīng)用技術(shù)研究重點實驗室主任、中國載人空間站工程應(yīng)用系統(tǒng)空間生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)＜医M成員、中國載人空間站空間應(yīng)用系統(tǒng)國際評審專家組成員、《中國組織工程研究與臨床康復(fù)》雜志干細(xì)胞學(xué)科首席專家。

王金福教授從事生物科學(xué)實驗已有20余年，過去的他從未想過能將研究項目帶入太空。“隨著我國空間站的建造完成，在未來的空間站運營期間，還將會給我們提供更多的想象空間和科學(xué)實踐機會。”

“載人空間站是非常理想的太空實驗平臺。”王金福告訴記者，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，他還表示，他與團(tuán)隊也希望可以通過每一次空間科學(xué)實驗，解決空間環(huán)境造成骨質(zhì)變化的一個個科學(xué)問題，為明確空間失重環(huán)境造成骨細(xì)胞生成發(fā)生改變的關(guān)鍵分子靶點提供可靠的科學(xué)依據(jù)，為將來開展相關(guān)藥物研發(fā)奠定基礎(chǔ)！