人的多能干细胞具有无限增殖潜能，可分化为人体内几乎所有类型的细胞。干细胞在疾病治疗、组织修复等范畴具有极大的开展前景和临床应用价值。然而，目前干细胞的打破性研究仍面对着很大挑战，包罗若何扩大干细胞的量产规模、若何连结干细胞的分化干性以及若何让干细胞分化具有靶向性等。

6月4日，神舟十五号载人飞船返回舱返回空中，此次跟着航天员一同返回的还有部门尝试样品，此中就包罗国际初次开展的多能干细胞在太空微重力情况下向早期造血分化研究的细胞样品。那些多能干细胞颠末为期6至15天的细胞在轨培育，初次实现了人类干细胞“太空造血”。

中国科学院深圳先辈手艺研究院副研究员雷晓华团队对神舟十五号乘组带回的“太空造血”干细胞尝试样品，开展了全方位检测阐发。后续他们将通过比对和阐发在轨尝试和空中平行对照尝试，找到微重力影响干细胞生长的感化机理，那些工做可能有助于霸占地球情况下干细胞研究瓶颈。

在太空停止“造血”尝试有三个原因

早在2017年，在天舟一号货运飞船长进行的小鼠胚胎干细胞的增殖和分化研究已表白，在太空培育的干细胞呈现出了更优于空中的生长体例，同时维持了更高程度的多能性基因表达。

关于此次为何开展人多能干细胞在太空微重力情况下向早期造血分化研究，天津市免疫研究所副所长、天津医科大学总病院神经内科刘强传授认为次要有3个原因。

起首要突破情况瓶颈。“干细胞财产化开展次要包罗3个部门：上游干细胞库、中游干细胞增殖以及下流干细胞治疗。”刘强介绍，中游干细胞的体外扩增是关键，同时也是实现的难点。在传统的二维平面体外培育情况下，干细胞很难在短时间内产生足够的细胞量，同时跟着传代次数的增加，干细胞的量量也会逐步下降。

“因为现阶段许多尝试前提和情况在地球上难以实现，因而科学家们将目光转向具有微重力、高实空和高辐射的太空情况。”刘强说。

选择“太空造血”的另一个次要原因就是为包管航天员的安康供给理论和手艺撑持。刘强介绍，航天员在太空情况下身体机能会发作改动，呈现骨量松散、贫血、心血管功用紊乱等多种疾病。因为人类的所有器官和组织都是由干细胞分化而来，因而“太空造血”尝试有助于阐发航天员罹患上述相关疾病的机造。

最初一个原因，就是促进地球人类安康。

天津大学药学院研究员刘子川说，以造血干细胞为例，其可分化出常规的血液细胞如红细胞、T细胞、粒细胞等，若是能打破分化效率低、体外难以实现无限扩增的瓶颈，就能够消费出实正的人造血，人类就再也不会受“血荒”困扰了。

此外，太空中的微重力情况可使干细胞回归至更为原始和未分化的形态，可用于延缓衰老、构成类器官等，霸占人类疑难病。

将来将为人类安康保驾护航

刘子川认为，太空情况更大的特点就是微重力。在微重力情况下，干细胞和培育基在重力特征、形态构造等方面必定与在空中时有所差别。

“受地球重力的影响，干细胞在培育过程中容易聚集和结块；而在太空中，干细胞能够平均悬浮、自在生长；此外，不受重力影响，干细胞生长情况也较为不变。”刘强认为，那些都有助于实现干细胞的财产化开展。

“与在地球上生长的细胞比拟，在太空微重力情况中生长的细胞功用显著改善，免疫按捺才能更强。并且在微重力情况下，干细胞体外培育更接近于胚胎内干细胞的分化与增殖。”刘强认为，太空的奇特空间及微重力情况可能是处理干细胞维持干性不变增殖、加强诱导分化效率及进步组织三维重建程度的新路子。

“太空造血”尝试是一个十分好的研究模子。“通过那个尝试，人们还能够对造血过程基因组学检测、细胞重要信号通路起的感化（包罗细胞之间的感化）等，停止进一步深切研究，有可能提醒一些最根本的细胞生物学问题，为干细胞研究供给新思绪。”刘子川说。

能够看到，太空微重力情况让干细胞拥有了在地球上没有的才能，将来可能会有更宽广的应用前景。

“在微重力情况下，若是有一些特殊的细胞通路被发现能够调控干细胞的分化增殖，那么就能够报酬增加或削减其功用，助力干细胞药物的研发。”刘子川说。

将来，科研人员还能够在微重力情况下诱导干细胞分化创建特定疾病模子、进一步摸索定造的细胞或药物治疗办法等，为霸占血液肿瘤、心脏病、衰老、神经系统相关疾病等供给新路子，为人类安康保驾护航。

来源：科技日报

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