干細胞“流浪”太空——來自天舟一號的報告 時間：2019-03-08
2019年2月，清華大學醫(yī)學院那潔組與軍事醫(yī)學科學院王常勇和周瑾組合作團隊，于 《Stem Cells and Development》和《Cell Proliferation》雜志發(fā)表2篇誘導多能干細胞在太空微重力條件下自我更新和心肌分化的研究報告。
2017年4月20日我國自主研制的首艘貨運飛船天舟一號在海南文昌發(fā)射基地成功升空。22日，天舟一號與天宮二號空間實驗室對接。天舟一號承載由中科院上海技術物理研究所研發(fā)的全自動生物反應器，里面有一系列干細胞生物學實驗，目的是研究真正的太空微重力如何影響哺乳動物干細胞功能。 科研人員們首先將帶有多能性報告子Oct4-GFP 和心肌特異報告子aMHC-GFP的成纖維細胞重編程為誘導多能干細胞，然后將這些細胞分別放入生物反應器的微流控芯片內(nèi)。生物反應器配備有溫度和氣體控制、自動換液、明場和熒光顯微成像控制系統(tǒng)。從發(fā)射前5小時，到天舟一號在軌道運行，生物反應器持續(xù)培養(yǎng)細胞14天，期間對誘導多能干細胞的心肌分化和自我更新進行了實時成像研究。合作研究組發(fā)現(xiàn)，在本次天舟一號的實驗條件下，微重力環(huán)境中的心肌細胞分化顯著增強。此外，在自我更新培養(yǎng)液中的誘導多能干細胞在微重力條件下鋪展和遷移行為增加，保持多能性的能力比地面對照顯著增強。這一研究是我國首次在太空利用生物反應器和微流控培養(yǎng)裝置，遙控完成生物學實驗， 也是第一個在微重力條件下進行的實時顯微成像研究。 本研究顯示了在太空中進行長期器官芯片研究的可能性，為人類的太空探索做出有意義的貢獻。
清華大學醫(yī)學院那潔副教授與軍事醫(yī)學科學院的李紅研究員、王常勇教授研究員和周瑾研究員為該研究的共同通訊作者，清華大學醫(yī)學院博士生張鳳枝、陳曦、王培哲參與了此項工作。該工作得到國家干細胞與轉(zhuǎn)化重點研發(fā)計劃，國家自然科學基金及清華-北京大學生命聯(lián)合中心等的經(jīng)費支持。
◎論文鏈接：
https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/scd.2018.0240；https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/cpr.12574
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