全世界無(wú)數(shù)的科學(xué)家都在尋找“器官再生”的鑰匙，希望讓人類(lèi)擁有壁虎一樣的本領(lǐng)，使受損的器官能夠再生。這樣的尋覓一直延續(xù)到了太空。

　　4月20日，“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船成功發(fā)射，一項(xiàng)“空間微重力環(huán)境對(duì)胚胎干細(xì)胞增殖、分化影響的研究”也隨著飛船送上太空。這項(xiàng)干細(xì)胞研究雖然還無(wú)法讓“器官再生”的夢(mèng)想立即實(shí)現(xiàn)，卻邁出了探索的一步。

　　器官再生，21世紀(jì)可望實(shí)現(xiàn)的新突破

　　壁虎的尾巴切除后可以再生出來(lái)；海參遇到危險(xiǎn)時(shí)，會(huì)將自身的內(nèi)臟器官?gòu)纳眢w尾部噴射出去，幾個(gè)星期后再長(zhǎng)出新的內(nèi)臟器官。

　　人類(lèi)的器官除了肝臟之外，通常無(wú)法再生。科學(xué)家一直的夢(mèng)想就是將受損或因疾病而引起功能性障礙的器官再生出來(lái)。

　　通過(guò)器官移植和人工器官可以使因疾病或手術(shù)而引起功能障礙的器官再次發(fā)揮功能，這種方法稱(chēng)為器官再生，這種醫(yī)學(xué)稱(chēng)為再生醫(yī)學(xué)。

　　人類(lèi)對(duì)器官移植和人工器官的研究正在不斷開(kāi)展。21世紀(jì)起這方面的研究取得了許多突破：可以通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)而使血管和皮膚再生，并期望可以將位于骨髓等處的幼稚干細(xì)胞制成具有各種作用的組織或器官。

　　器官再生，因?yàn)樵谌梭w外進(jìn)行培養(yǎng)，所以與工廠(chǎng)中制造的產(chǎn)品相似，出現(xiàn)了細(xì)胞工程、組織工程、器官工程等術(shù)語(yǔ)，其中器官的組織水平再生工程目前初步實(shí)現(xiàn)，組織工程成為今后醫(yī)學(xué)的重要領(lǐng)域。

　　“去太空培養(yǎng)干細(xì)胞” 微重力效應(yīng)會(huì)帶來(lái)啥變化？

　　據(jù)相關(guān)科學(xué)家介紹，干細(xì)胞生物學(xué)是如今備受矚目的研究領(lǐng)域之一，是組織工程和再生醫(yī)學(xué)研究的上游學(xué)科。干細(xì)胞的重要功能是維持和控制細(xì)胞的再生能力，并具有自我更新復(fù)制能力和多分化潛能，可分化為多種組織細(xì)胞類(lèi)型。

　　近些年，美國(guó)宇航局將空間干細(xì)胞培養(yǎng)作為重點(diǎn)研究的課題。2015年美國(guó)宇航局研究人員公布了空間干細(xì)胞生長(zhǎng)和組織再生方面的成果，其研究結(jié)果表明，太空微重力環(huán)境影響了小鼠擬胚體在太空的分化能力，抑制了譜系分化基因的表達(dá)。

　　但有意思的是這些未分化的擬胚體在返回地面后繼續(xù)培養(yǎng)能夠進(jìn)一步分化。此外，美國(guó)加州大學(xué)科學(xué)家在微重力模擬實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，微重力可以激活某些遺傳途徑，在受損組織再生時(shí)開(kāi)始運(yùn)作。

　　“空間微重力效應(yīng)是否影響干細(xì)胞增殖和分化？能否利用空間微重力獨(dú)特的條件開(kāi)展干細(xì)胞大規(guī)模擴(kuò)增和組織工程構(gòu)建呢？這些問(wèn)題是目前空間生物學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn)問(wèn)題。”中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所工程師雷曉華說(shuō)。

　　雷曉華說(shuō)：“我們前期在地面實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)在模擬微重力效應(yīng)條件下，小鼠胚胎干細(xì)胞分化能力增強(qiáng)，并且已發(fā)現(xiàn)引起這種變化的關(guān)鍵基因和分子信號(hào)通路。”

　　“模擬微重力效應(yīng)并不是真實(shí)的微重力條件，只有太空才能提供真實(shí)的微重力環(huán)境，所以我們將利用空間實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，探討太空微重力環(huán)境下小鼠胚胎干細(xì)胞的增殖、分化特征，同時(shí)與地面實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對(duì)，全面了解微重力對(duì)胚胎干細(xì)胞增殖、分化的影響。”雷曉華說(shuō)。

　　據(jù)介紹，中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所的科學(xué)家先后利用實(shí)踐八號(hào)、實(shí)踐十號(hào)返回式衛(wèi)星開(kāi)展了空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)。他們?cè)趯?shí)踐十號(hào)衛(wèi)星上，獲得了太空中小鼠早期胚胎發(fā)育的實(shí)時(shí)顯微攝影圖片，在世界上首次觀(guān)察到哺乳動(dòng)物早期胚胎在太空微重力條件下能夠分裂并且發(fā)育到囊胚階段。

　　服務(wù)地球，或許還能服務(wù)未來(lái)的太空移民

　　在“天舟一號(hào)”上，中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所段恩奎研究員帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)搭載了小鼠胚胎干細(xì)胞、小鼠擬胚體，通過(guò)普通光和熒光顯微成像技術(shù)觀(guān)察干細(xì)胞在太空中增殖和分化過(guò)程。同時(shí)地面將開(kāi)展平行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)天地比對(duì)，初步了解空間微重力環(huán)境影響干細(xì)胞增殖和分化的情況。

　　“從實(shí)踐八號(hào)、實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星再到天舟一號(hào)的實(shí)驗(yàn)是有連續(xù)性的。我們計(jì)劃在未來(lái)中國(guó)空間站上繼續(xù)這些研究，探討能否在太空培育出胚胎，甚至讓小鼠在太空中出生。而對(duì)于胚胎干細(xì)胞研究，我們將探索能否培養(yǎng)出有功能性的類(lèi)組織，比如一個(gè)跳動(dòng)的心肌，或者腎、肝、脾組織。這是我們未來(lái)想要努力的方向。”雷曉華說(shuō)。

　　這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)將為更好地實(shí)現(xiàn)胚胎干細(xì)胞的體外大量擴(kuò)增，更好地利用多能干細(xì)胞分化潛能提供一種新思路，為多能干細(xì)胞在組織工程和再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用探索一種新途徑，最終為未來(lái)利用多能干細(xì)胞服務(wù)于人類(lèi)健康提供幫助。

　　“或許人類(lèi)未來(lái)可以到太空誘導(dǎo)干細(xì)胞生長(zhǎng)出某種組織器官，服務(wù)于地球上的人類(lèi)。另一方面，未來(lái)的太空移民中，如果人類(lèi)因傷病造成器官損傷，就可以再生修復(fù)這些器官。”雷曉華說(shuō)。

　　“天舟一號(hào)”上的所有生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)都是通過(guò)注入指令和遙控飛船上的實(shí)驗(yàn)設(shè)施來(lái)進(jìn)行的，確實(shí)非常困難。科學(xué)家希望未來(lái)能夠進(jìn)入中國(guó)空間站親自操作，來(lái)完成這些空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

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