11月12日，“天舟五號(hào)”貨運(yùn)飛船在文昌航天發(fā)射場(chǎng)順利升空，搭載的浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院余路陽(yáng)教授、王金福教授團(tuán)隊(duì)的干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)單元也將抵達(dá)中國(guó)空間站，與此前安裝在問(wèn)天艙內(nèi)的生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備“會(huì)師”。在“神舟十四號(hào)”航天員乘組的操作下，中國(guó)空間站迎來(lái)了工程應(yīng)用系統(tǒng)的首個(gè)干細(xì)胞項(xiàng)目。

通過(guò)自動(dòng)換液、溫控、供氣等處理，空間實(shí)驗(yàn)裝置將誘導(dǎo)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向骨細(xì)胞分化，并進(jìn)行實(shí)時(shí)顯微成像。在軌實(shí)驗(yàn)完成后，實(shí)驗(yàn)裝置中的細(xì)胞樣品還將隨航天員重返地面，接受進(jìn)一步的生物學(xué)分析。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人余路陽(yáng)介紹，團(tuán)隊(duì)后續(xù)將對(duì)回收樣品開(kāi)展生物化學(xué)和分子生物學(xué)檢測(cè)，并開(kāi)展地面匹配實(shí)驗(yàn)。

為什么開(kāi)展太空干細(xì)胞成骨分化研究？

太空微重力環(huán)境會(huì)造成航天員嚴(yán)重的骨質(zhì)流失和骨質(zhì)疏松。骨髓是人體的重要生發(fā)中心，其中的間充質(zhì)干細(xì)胞是補(bǔ)充骨細(xì)胞的主要來(lái)源。

太空中骨細(xì)胞是怎么消失的呢？

團(tuán)隊(duì)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(méi)有分化成骨細(xì)胞，而成為了脂肪細(xì)胞?！斑@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(jī)制。”余路陽(yáng)介紹說(shuō)。

利用中國(guó)空間站細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置，團(tuán)隊(duì)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(duì)于2014年和2017年先后在“實(shí)踐十號(hào)”衛(wèi)星和“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船上開(kāi)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(shí)，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(hào)調(diào)控通路。

“載人空間站是非常理想的太空實(shí)驗(yàn)平臺(tái)?！蓖踅鸶８嬖V記者，要搞清楚太空環(huán)境是如何對(duì)機(jī)體產(chǎn)生影響的機(jī)制，就必須要在真實(shí)的太空環(huán)境中開(kāi)展研究。

據(jù)介紹，這些年來(lái)浙大生科院依托兩個(gè)“雙一流”學(xué)科，不斷匯聚人才，齊心協(xié)力開(kāi)拓空間生物學(xué)、計(jì)算生物學(xué)、合成生物學(xué)等新興交叉領(lǐng)域。“通過(guò)基礎(chǔ)前沿的探索，把一流的人匯聚到一流的事業(yè)平臺(tái)上，才能更好地解決關(guān)鍵核心技術(shù)，服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略和需求?！庇嗦逢?yáng)說(shuō)。

面向未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深入深空環(huán)境影響骨生成的研究，針對(duì)骨質(zhì)代謝疾病尋找相關(guān)靶點(diǎn)，為后續(xù)藥物開(kāi)發(fā)和干預(yù)策略提供新的線索。

團(tuán)隊(duì)中吳夢(mèng)瑞研究員、博士后張翠和李金英、博士生吳莎莉和周佳儀在項(xiàng)目的開(kāi)展中做出了積極貢獻(xiàn)。