“神八”空间研究平台带来巨大科研契机

作者：易康来源： 99健康网时间： 2011-11-24 09:17:09

随着我国神舟系列飞船、天宫一号等航天计划的实施，对空间生物医学的研究提出了更高要求，也提供了难得的实验平台。空间环境是空间科学研究一个重要领域，具有超高真空、超洁净、微重力、强辐射的特点，利用这一环

　　干细胞分化潜能会被激发吗？

　　骨髓间充质干细胞由于具有多向分化潜能、免疫原性低、扩增容易等特性，是目前临床研究和组织工程学中极有应用前景的干细胞之一，与许多疾病的发生、发展和治疗息息相关。

　　关于微重力对于骨髓间充质干细胞分化方向的影响，目前还有待进一步研究，对各脏器功能的影响也不明确，本次研究的实验数据将有重要意义。

　　另一方面，研究表明，因细胞在失重环境中有一定程度的三维空间自由，有利于细胞与细胞、细胞与基质之间按组织学特性相互接触，有利于细胞的存活、扩增和分化。目前虽然已经了解骨髓间充质干细胞有多项分化潜能，但是调节干细胞定向分化的措施是目前地面研究面临的一个瓶颈问题。研究空间环境对骨髓间充质干细胞分化的影响，有利于解决这个瓶颈问题。并且利用微重力环境进行组织的三维重建，有助于解决组织或者器官再造的难题，为干细胞的基础研究和临床应用提供新的策略。

　　能锁定肿瘤基因治疗新靶点吗？

　　肺癌是最常见的原发性恶性肿瘤，现代分子生物学的不断发展给肿瘤治疗带来了新的希望。随着DNA重组技术和基因转移技术的逐步成熟，肺癌的基因治疗成为很有发展前景的治疗方法。研究空间环境对肿瘤致病力和基因组的影响，可能会发现新的治疗靶点，给肿瘤的基因治疗提供新的契机。

　　另外，增强免疫原性，改善抗原提呈细胞的提呈能力是疫苗研究期待解决的问题。空间环境的影响可能有助于这个问题的解决。空间环境可以导致机体免疫功能的下降，但是其机理和对抗措施尚需进一步的研究。

　　本次我们选用单核细胞进行搭载，研究空间环境对单核细胞的影响，找出空间环境导致单核细胞防御功能下降的机制，为找到对抗措施研究提供新的靶点。进一步研究空间环境对单核细胞产生细胞因子和炎症因子的影响，找出调节单核细胞分泌细胞因子的措施，利用空间环境的影响生产细胞因子，为生物制剂的研究提供科学依据。

　　国内外已有的研究进展

　　微生物空间实验研究进展

　　在空间站中已检测出包括大肠杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌等多种微生物。这些微生物在空间微重力环境下出现生理生化和遗传性状等变异，使一些微生物在毒力、抗生素敏感性等方面发生了改变。如2000年Nickerson等发表的研究表明，胃肠道接种经模拟失重处理的沙门氏菌可导致小鼠死亡率上升，生存时间缩短。该研究结果得到了2007年亚特兰蒂斯号航天飞机空间实验结果的支持。其中不少研究涉及微生物与抗生素关系的变化。应该指出的是，并非所有微生物在微重力条件下对抗生素敏感性的变化都是一致的。Rosadoa等对模拟失重条件下生长的金黄色葡萄球菌的研究表明，与对照组相比抗生素敏感性无明显变化。

　　细胞学空间实验研究进展

　　大量的地面模拟和空间实验已表明，微重力和辐射都可以影响细胞基因与蛋白的表达，从而影响细胞的功能与结构。Ward等利用含18400个基因的芯片对模拟失重后活化的T淋巴细胞基因表达进行分析，发现了4%~8%的差异表达基因。在模拟失重状态下，Mangala等检测了TK6人淋巴细胞microRNA的表达，发现了7个有明显差异的microRNA，并用基因芯片技术和PCR技术证明了转录因子EGR2、ETS1和c-Rel发生了改变，促使细胞表面的CD分子发生改变，进而导致免疫功能下降。Tian等发现空间飞行能够调节小鼠肺脏细胞外基质、黏附、促纤维化分子的改变。此外，针对成骨细胞、骨髓间充质细胞也有不少研究。

　　空间失重可以导致一些细胞自身防御相关基因的表达发生改变，进而影响相关功能蛋白的表达量。例如，血管内皮细胞在微重力的环境下可以通过下调PI3K/Akt通路，上调NF-κB，解聚蛋白F-actin来诱导细胞凋亡；模拟失重可使甲状腺滤泡癌凋亡相关蛋白表达量提高，从而增强肿瘤细胞的凋亡。

点击选择表情标示你此时的心情

高兴

愤怒

无聊

搞笑

冷汗

惊讶

难过

垂涎

[ 我要说两句 ]