中國網事：如何解決宇航員“腿軟”？天舟一號空間科學實驗或將給出解答

　　新華社杭州４月２８日新媒體專電（記者 朱涵）２７日晚，天舟一號飛行任務取得圓滿成功，空間實驗室飛行任務實現完美收官。浙江大學王金福團隊正在對傳輸回地球的人骨髓間充質幹細胞太空影像進行觀察分析，這一項實驗將能夠解答，太空微重力環境下人體骨鈣的流失機制，科學家將在實驗基礎上找到治療靶點，找出骨質疏松的預防和治療方案。

　　宇航員為何“腿軟”？

　　宇航員在經歷了一段時間的太空飛行回到地球後，往往會感覺“腿軟”，難以站立，這是因為航太員的身體出現了骨鈣的大量流失。

　　在正常情況下，人體內的骨質總是保持著動態平衡，生成量和流失量基本一致。但在太空微重力環境下，這一平衡被打破，骨質疏松是宇航員普遍面臨的問題。

　　“宇航員的骨質疏松是由于骨量丟失增加和生成量的減少共同造成的。”浙江大學生命科學學院教授王金福説。去年，王金福團隊就將一批人骨髓間充質幹細胞送上“實踐十號”微重力科學實驗衛星，研究人員分析發現，經歷過太空飛行的幹細胞不能夠分化成骨細胞，轉而分化成脂肪細胞。

　　“孕婦是骨質流失較為普遍的人群，但宇航員在太空中一個月骨質流失就相當于孕婦１０個月骨質流失的量。”研究人員表示，由于骨質生成的速度較慢，即便是宇航員返回地面，骨質疏松的症狀還會持續較長一段時間。

　　王金福説，雖然研究人員對宇航員“骨質疏松”的現象已經有了科學結論，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環境中得到詳細觀察，本次天舟一號上的實驗就將對幹細胞進行７天時間的“天地”對照觀察。

　　上萬個人骨髓間充質幹細胞上天

　　跟著天舟一號飛天的這批幹細胞，將與飛船一樣，不再返回地球。天舟一號上搭載的生物反應器是一個微波爐大小、１５千克重的匣子，其中有２４個“工位”，兩個“工位”裝載了上萬個人骨髓間充質幹細胞。當天舟一號與天宮二號對接後，反應器就開始工作。

　　在實驗期間，反應器通過密集的管道將培養液輸送給幹細胞，並排出廢液，反應器裝載的顯微攝像器則能夠實時將幹細胞的圖像、影像資料傳回地面。在太空做實驗，要考慮管道密閉性、細胞如何保存等等眾多細節，光是為了研制出可靠的生物反應器，科學家就花了３年時間。

　　“這次的實驗要實時觀察細胞形態、細胞結構，特別是幹細胞中關鍵蛋白的分布，力學信號是如何從細胞外傳導到細胞內部的。”研究人員介紹説，在地球上，細胞受到力的作用，形態發生改變，細胞內部的蛋白會聚集形成黏著斑，這些黏著斑將誘導激活相關酶的活性，誘導幹細胞分化成骨細胞。

　　在這七天中，研究人員同時在地面實驗室中進行了相關的對照實驗。“如果太空組幹細胞中的蛋白黏著斑減少了或是沒能形成，就會直接影響到細胞的分化。”王金福説。

　　據研究人員對太空圖像的初步觀測和分析來看，幹細胞在太空中正常存活，結果符合實驗預期。

　　研究成果有望治療骨質疏松

　　人骨髓間充質幹細胞實驗，解決的不僅僅是宇航員為什麼“腿軟”的問題。實際上，人骨髓間充質幹細胞在微重力環境下不分化成骨細胞，反而分化成脂肪細胞的特性，與骨質疏松的症狀非常類似。

　　骨質疏松是中老年人尤其是女性最常見的骨骼疾病，也是導致骨折的重要原因之一，大大增加了老年人的致殘率和致死率。國際骨質疏松基金會于２０１３年發布報告稱，中國已成為世界上骨質疏松患者最多的國家，５０歲以上人群發病率約為１５．７％。

　　研究清楚了骨質疏松的分子機制，就能夠發現關鍵靶點，有望解答骨質疏松能否預防、如何有效治療等等問題。

　　“例如可以針對人骨髓間充質幹細胞的關鍵信號分子設計藥物，專門調節關節信號分子，提高細胞內分化酶的活性。”王金福説，研究團隊已經在實驗室用小分子物質調節，在失重環境中增加了骨細胞的生成。這一成果，將有望應用于緩解、治療骨質疏松。

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責任編輯： 劉笑冬