干細(xì)胞“流浪”太空——來自天舟一號(hào)的報(bào)告 時(shí)間：2019-03-08
2019年2月，清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院那潔組與軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院王常勇和周瑾組合作團(tuán)隊(duì)，于 《Stem Cells and Development》和《Cell Proliferation》雜志發(fā)表2篇誘導(dǎo)多能干細(xì)胞在太空微重力條件下自我更新和心肌分化的研究報(bào)告。
2017年4月20日我國(guó)自主研制的首艘貨運(yùn)飛船天舟一號(hào)在海南文昌發(fā)射基地成功升空。22日，天舟一號(hào)與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室對(duì)接。天舟一號(hào)承載由中科院上海技術(shù)物理研究所研發(fā)的全自動(dòng)生物反應(yīng)器，里面有一系列干細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，目的是研究真正的太空微重力如何影響哺乳動(dòng)物干細(xì)胞功能。 科研人員們首先將帶有多能性報(bào)告子Oct4-GFP 和心肌特異報(bào)告子aMHC-GFP的成纖維細(xì)胞重編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，然后將這些細(xì)胞分別放入生物反應(yīng)器的微流控芯片內(nèi)。生物反應(yīng)器配備有溫度和氣體控制、自動(dòng)換液、明場(chǎng)和熒光顯微成像控制系統(tǒng)。從發(fā)射前5小時(shí)，到天舟一號(hào)在軌道運(yùn)行，生物反應(yīng)器持續(xù)培養(yǎng)細(xì)胞14天，期間對(duì)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的心肌分化和自我更新進(jìn)行了實(shí)時(shí)成像研究。合作研究組發(fā)現(xiàn)，在本次天舟一號(hào)的實(shí)驗(yàn)條件下，微重力環(huán)境中的心肌細(xì)胞分化顯著增強(qiáng)。此外，在自我更新培養(yǎng)液中的誘導(dǎo)多能干細(xì)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(duì)照顯著增強(qiáng)。這一研究是我國(guó)首次在太空利用生物反應(yīng)器和微流控培養(yǎng)裝置，遙控完成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)， 也是第一個(gè)在微重力條件下進(jìn)行的實(shí)時(shí)顯微成像研究。 本研究顯示了在太空中進(jìn)行長(zhǎng)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(xiàn)。
清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院那潔副教授與軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)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(xué)醫(yī)學(xué)院博士生張鳳枝、陳曦、王培哲參與了此項(xiàng)工作。該工作得到國(guó)家干細(xì)胞與轉(zhuǎn)化重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，國(guó)家自然科學(xué)基金及清華-北京大學(xué)生命聯(lián)合中心等的經(jīng)費(fèi)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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