浙大實驗室的人體幹細胞將隨天舟一號升空，為的是骨質疏鬆？

2017年4月20日19時41分，也就是今晚，我國第一艘貨運飛船天舟一號，將由長征七號火箭發射送入太空，與在軌半年的天宮二號空間實驗室進行交會對接。這其中有一個來自浙江的生命科學項目：浙江大學生命科學學院王金福教授團隊實驗室的人骨髓間充質幹細胞，將搭載天舟一號進入太空，開展骨細胞定向誘導分化實驗。

我們即將一同見證，一批「Made in Zhejiang」的細胞如何衝出地球，在太空中生長！

王金福在發射基地

為什麼要送幹細胞上天？

科學家想搞明白：在微重力環境下，骨髓中幹細胞生成骨細胞的過程，有什麼異常。

對這種「異常」進行探索的最初動力是，自從1961年人類首次衝出地球後，所有宇航員剛回到地球，有好一段時間都「腿軟」，不要說走路，站也站不起來。僅僅因為重力環境的改變，好漢都不得不服軟？一定是維持生命工作的細胞發生了什麼變化。

科學家們之前的研究表明，宇航員在微重力的環境中，骨質流失加劇。

此前，王金福實驗室的幹細胞已經於2016年4月6日隨中國首顆微重力科學實驗衛星「實踐十號」返回式科學實驗衛星升空。王金福團隊的實驗證明，在太空微重力環境下，不僅人會丟失骨鈣，就連形成骨鈣的機制也發生了問題。幹細胞變成骨細胞的量，比地球上做的比對實驗產生的量要少得多。

王金福團隊是全球第一個通過太空實際微重力實驗，證明這個結論的團隊。

這次升空實驗有何不同？

實踐十號的實驗結果分析表明，微重力環境下，骨質的流失和生成兩個方面同時發生作用，最終使宇航員患上嚴重的骨質疏鬆。但幹細胞定向分化為骨細胞的過程，還一直沒有在真正的太空微重力環境中得到直觀的詳細觀察。

所以幹細胞，又要上天了。

當天舟一號與天宮二號對接後，反應器會開始工作。細胞們在太空中的一舉一動，會被地球上的科學家實時觀察到。

據介紹，人的細胞間，之所以能夠相互連接組成網路結構，是靠胞外基質彼此連接。整合素，是一頭連接著細胞內部的蛋白，一頭連著胞外基質的物質。

細胞骨架顯微圖

在地球上，細胞外的胞外基質受到力的作用，形態會發生改變。它們在給整合素傳遞集合消息，使得整合素連接的蛋白聚焦到一起，形成黏著斑。

這些斑點很重要，它會激活細胞內相關酶的活性，誘導細胞中的蛋白活化而促進骨細胞生成。

地球上形成的粘著斑（綠色）顯微圖 斑點大而數量多

王金福實驗室推測：之所以實踐十號上的幹細胞降低了生成骨細胞的能力，是因為在失重環境下，黏著斑有可能沒有正常形成。「這導致了後續一整條信號通路沒有啟動。」

等天舟一號入軌後實驗開始，王金福想親眼看看這個過程。

這個研究只跟宇航員有關嗎？

這件事情，跟天上的、人間的每一個人都有關係：宇航員因為失重環境而無法正常產生骨鈣；地球上的人，隨著年齡增長，也會出現同樣的問題。

搞清楚這個機制，有助於人類研發對骨細胞生成起作用的分子藥物。

在骨鈣既不能正常生成又在不斷流失的情況下，僅僅通過鍛煉是不夠的。

就算你此生不想去太空，你在地球上，也有可能體會到「腿軟」的窘境。

據統計，全球每年有890萬骨折病例，我國現約有9000萬骨質疏鬆症患者。

「我們已經在實驗室用小分子調節，發現確實能夠增強失重環境下骨細胞的生成。」王金福說。

不過王金福團隊的實驗發現，幹細胞分化骨細胞的能力減弱的同時，分化成脂肪的功力見長。

這個實驗將探究太空微重力環境對幹細胞分化潛能影響的原因，在世界上尚屬首次。

部分內容來源：錢江晚報

文字編輯：王淑靜

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