載人航天的發(fā)展是我國(guó)航天強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要組成部分，骨質(zhì)流失是航天員面臨的主要健康問(wèn)題之一。
針對(duì)此問(wèn)題，浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院余路陽(yáng)教授、王金福教授和吳夢(mèng)瑞研究員組成的干細(xì)胞研究團(tuán)隊(duì)于2020年獲批承擔(dān)國(guó)家載人空間站工程應(yīng)用系統(tǒng)首個(gè)干細(xì)胞項(xiàng)目，開展微重力條件下骨髓干細(xì)胞成骨分化機(jī)制研究。
2023年6月4日，團(tuán)隊(duì)赴北京接收隨神舟15號(hào)飛船返回艙返回的空間站干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)樣品。6月5日，樣品順利抵達(dá)浙江大學(xué)紫金港校區(qū)生命科學(xué)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室。
為何要大費(fèi)周章地把干細(xì)胞送上太空？人類干細(xì)胞在空間站長(zhǎng)勢(shì)如何？
“航天員的骨質(zhì)變化很嚴(yán)重，一個(gè)月的骨質(zhì)流失丟失相當(dāng)于孕婦懷胎十月的骨質(zhì)流失。許多在地面模擬微重力條件的實(shí)驗(yàn)研究表明，太空的微重力環(huán)境會(huì)使宇航員的骨質(zhì)流失加劇，同時(shí)骨質(zhì)生成減少，從而造成骨質(zhì)疏松。”浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副院長(zhǎng)、浙大-賽傲生物再生生物醫(yī)學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任余路陽(yáng)表示。
“干細(xì)胞研究”團(tuán)隊(duì)成員，浙江大學(xué)細(xì)胞與遺傳學(xué)研究所副所長(zhǎng)王金福教授解釋稱，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(dòng)態(tài)平衡，不會(huì)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(huì)引起機(jī)械負(fù)荷降低，骨骼得不到足夠應(yīng)力的刺激，就會(huì)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(zhǎng)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。
“載人空間站是非常理想的太空實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。”王金福認(rèn)為，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)境中開展研究。
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。
余路陽(yáng)說(shuō)，在這次科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，從基因組和轉(zhuǎn)錄組的水平去解答在失重情況下為什么間充質(zhì)干細(xì)胞的分化情況會(huì)受到影響，以此了解航天員在太空出現(xiàn)骨質(zhì)疏松情況背后的原因，并基于此尋找可能的解決方案。
“隨著航天事業(yè)的發(fā)展，人類將來(lái)在太空中的時(shí)間會(huì)越來(lái)越長(zhǎng)，而且會(huì)在更深遠(yuǎn)的太空中進(jìn)行工作和生活，這也意味著骨質(zhì)疏松對(duì)于航天員的影響將越來(lái)越大。”浙大-賽傲生物再生生物醫(yī)學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室研究員吳夢(mèng)瑞表示，人類干細(xì)胞定向分化骨細(xì)胞實(shí)驗(yàn)對(duì)于預(yù)防和治療航天員骨質(zhì)疏松將發(fā)揮非常重要的指導(dǎo)意義。
