Bio SpaceX-3D微重力环境对干细胞的生长和分化会产生什么影响

Bio SpaceX-3D微重力环境对干细胞的生长和分化会产生什么影响

       利用太空独特的微重力环境来解决干细胞维持未分化状态、增强某些功能性细胞的诱导分化效率以及如何提高组织三维构建水平，一直以来是国际上太空干细胞研究的热点，NASA、ESA等机构也都在持续关注。

有研究揭示，在模拟微重力环境下，肝细胞遭受严重损害，表现为细胞活力下降、细胞周期停滞及细胞凋亡现象加剧。与此同时，肝细胞内部出现脂质堆积，甘油三酯（TG）与活性氧（ROS）水平显著上升，并伴有线粒体功能障碍。

进一步通过RNA测序分析发现，模拟微重力条件激活了与脂质代谢相关的多个基因表达，如PPARγ、PLIN2、CD36和FABPs等。然而，令人振奋的是，使用褪黑素处理后，上述所有不利变化均得到了有效逆转。褪黑素以其强大的抗氧化特性，展现了其在保护细胞免受模拟微重力环境负面影响方面的潜力。

       此次研究突破了在空间站环境下将未分化的“人多能干"细胞诱导分化出造血干/前体细胞，这是人类在空间环境实现干细胞太空早期造血，将为未来利用“人多能干细胞"分化出来的功能性干细胞，服务于地面或者空间环境下人类健康，提供更多有益帮助。

Bio SpaceX-3D微重力环境对干细胞的生长和分化会产生什么影响

       另微重力培养对皮肤软骨组织（如耳、鼻、关节等部位）的帮助，主要体现在构建更接近天然状态的组织工程软骨，并提升其修复潜力，促进软骨组织形成与功能，在微重力（如旋转壁式生物反应器）环境下，形成三维自组装，软骨细胞或间充质干细胞（MSCs）能自发聚集成三维球状或条索状结构，比传统2D培养更接近体内软骨组织，微重力结合诱导分化，能显著提高MSCs向软骨分化的效率，增强软骨基质合成。

由于太空飞行资源有限，细胞在轨的培养条件和生保设备与地面相差较大，太空环境对干细胞的生长和分化会产生什么影响，在开展太空实验前也均未知，因此要实现预期研究目标，我们公司自研发生产了模拟微重力/超重力三维细胞组织培养系统，可助力科研实现体外模拟体内特证进行实质性相对有效的细胞组织培养，充分发挥细胞组织的生命特性。