“器官再生”的神奇密碼 地球人和太空移民也許都等得到

　　全世界無數(shù)的科學(xué)家都在尋找“器官再生”的鑰匙，希望讓人類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”貨運(yùn)飛船成功發(fā)射，一項(xiàng)“空間微重力環(huán)境對胚胎干細(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)胞研究雖然還無法讓“器官再生”的夢想立即實(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；海參遇到危險(xiǎn)時(shí)，會(huì)將自身的內(nèi)臟器官從身體尾部噴射出去，幾個(gè)星期后再長出新的內(nèi)臟器官。

　　人類的器官除了肝臟之外，通常無法再生?？茖W(xué)家一直的夢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。

　　通過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，這種方法稱為器官再生，這種醫(yī)學(xué)稱為再生醫(yī)學(xué)。

　　人類對器官移植和人工器官的研究正在不斷開展。21世紀(jì)起這方面的研究取得了許多突破：可以通過細(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，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)胞類型。

　　近些年，美國宇航局將空間干細(xì)胞培養(yǎng)作為重點(diǎn)研究的課題。2015年美國宇航局研究人員公布了空間干細(xì)胞生長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)特的條件開展干細(xì)胞大規(guī)模擴(kuò)增和組織工程構(gòu)建呢？這些問題是目前空間生物學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn)問題。”中國科學(xué)院動(dòng)物研究所工程師雷曉華說。

　　雷曉華說：“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)鍵基因和分子信號通路?！?/p>

　　“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，全面了解微重力對胚胎干細(xì)胞增殖、分化的影響?！崩讜匀A說。

　　據(jù)介紹，中國科學(xué)院動(dòng)物研究所的科學(xué)家先后利用實(shí)踐八號、實(shí)踐十號返回式衛(wèi)星開展了空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)。他們在實(shí)踐十號衛(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)未來的太空移民

　　在“天舟一號”上，中國科學(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，通過普通光和熒光顯微成像技術(shù)觀察干細(xì)胞在太空中增殖和分化過程。同時(shí)地面將開展平行實(shí)驗(yàn)，通過天地比對，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、實(shí)踐十號衛(wèi)星再到天舟一號的實(shí)驗(yàn)是有連續(xù)性的。我們計(jì)劃在未來中國空間站上繼續(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。這是我們未來想要努力的方向?！崩讜匀A說。

　　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，最終為未來利用多能干細(xì)胞服務(wù)于人類健康提供幫助。

　　“或許人類未來可以到太空誘導(dǎo)干細(xì)胞生長出某種組織器官，服務(wù)于地球上的人類。另一方面，未來的太空移民中，如果人類因傷病造成器官損傷，就可以再生修復(fù)這些器官?！崩讜匀A說。

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

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