為何將干細胞送上太空？

　　失重不僅破壞“飛人”的發型和方向感，還會對培養皿中的細胞產生不可思議的影響。那微重力環境會對干細胞產生哪些影響呢？

　　近日，美國加利福尼亞州帕洛阿爾托市斯坦福大學細胞生物學家Arun Sharma在世界干細胞峰會（WSCS）上匯報了相關研究成果。他希望將干細胞送至外太空，放置于國際空間站（ISS），從而使其處于近乎失重的狀態，以便進行相關研究。

　　宇航員的身體發生了什么？

　　離開地球存在許多風險，其中之一就是改變人體心血管系統。有證據表明，宇航員容易發生心律不齊和心臟萎縮（更不要說其他太空危害）。Sharma向WSCS的觀眾解釋了他和同事想通過ISS詳細了解微重力對心肌的影響。

　　因為來自真實人類心臟的細胞對于研究來說是短缺且難以維持的，所以研究團隊需要從干細胞中制造出新的心肌細胞。他們將來自3個人的成人皮膚和血細胞重編程為誘導多能干細胞——能在體內發育成心臟細胞等許多不同類型的細胞。

　　之后，研究人員將這些細胞送上了太空。今年7月，SpaceX CRS-9任務帶來了這些在ISS停留了1個月的心肌細胞。來自同一人的第二組心肌細胞則留在地球上作為對照。

　　現在研究團隊開始分析在旅行期間和之后收集的數據，包括哪些基因被打開或關閉，以及細胞的結構和收縮能力等。Sharma表示，初步觀察結果顯示，細胞在飛行時呈現出略微不規則的節律，但返回地球后恢復了正常節律。

　　研究人員稱，這表明微重力對宇航員的影響可能超越想象，因為他們身體的一些變化似乎模仿了加速的自然衰老過程。

　　使干細胞更“干澀”

　　長期空間任務可能會導致身體惡化，但似乎對某些類型的干細胞有不同的影響。加州洛馬·林達大學移植免疫學家Mary Kearns-Jonker一直通過將心臟祖細胞——可以發展成為心肌的組織特異性干細胞——裝入一個定位器裝置進行微重力模擬實驗。該裝置通過不斷旋轉這些細胞以減少重力。

　　該研究小組已經發現，新生兒的心臟祖細胞似乎在這些微重力條件下能更好增殖且表現出分化跡象——回到更原始的非專門化狀態，而成年人的心臟祖細胞并沒有出現這些現象。

　　“它們回來了一點點，以更有效地前進。”Kearns-Jonker解釋道。事實上，她發現微重力可以激活某些遺傳途徑，從而當受損組織再生時開始運作。

　　但Kearns-Jonker說，“人們普遍認為地球上沒有完美的微重力系統。”所以，她計劃在2017年3月將實驗室細胞送入太空，并在ISS停留1個月，以探尋地球研究中發現的與年齡相關影響是否也發生在太空中。

　　能產生更好的療法嗎？

　　Kearns-Jonker團隊已經測試了地球上普通老年人心臟祖細胞的潛在治療效果。在尚未發表的研究中，她在成年羊身上誘導心臟病發作，然后為它們注射從新生綿羊心臟中分離的祖細胞。如果證明這些細胞能有效治療心臟病，她希望可以在臨床上測試微重力：即使只是1個星期的旋轉，也可以進一步提高它們的力量。

　　佛羅里達州杰克遜維爾梅奧診所干細胞研究員Abba Zubair，對未來治療甚至有著更宏偉的愿景：在ISS上發展干細胞治療。他的工作重點是出血性腦卒中——大腦中破裂的血管造成的出血。他正在準備臨床試驗測試另一種細胞類型：間充質干細胞，以挽救受損的神經元。

　　但Zubair估計，治療一位患者將需要1億到2億個間充質干細胞，但這些細胞的增長非常困難和耗時。早期研究結果表明，干細胞在微重力中能快速增殖，Zubair計劃測試太空旅行是否會使間充質干細胞群擴增。

　　如果是這樣，該研究將解決一個更大的問題：無菌的臨床級細胞可以在軌道實驗室中生長嗎？在太空旅行之后，它們仍然可以被安全地注入人體嗎？