奇点天文 dprenvip.com 年轻人的好奇心启蒙网站
干细胞为什么频频被送上太空？科学家有望破解干细胞治疗难题：研究干细胞的科学家，似乎心里都装着一个“太空梦”。
如果说干细胞之于人类已经足够神奇，那太空中的“微重力”更有着让科学家魂牵梦绕的魅力。所以，对于干细胞上太空这件事，科学家们的态度那真叫——有条件要上，没有条件创造条件也要上。
为寻求“干细胞+太空”的答案，科学家们一直很拼
科学家们一直坚持认为，太空中的“微重力”会对干细胞的潜能、更新和分化能力等基本特性产生影响[1]，说直白一些，他们认为，干细胞转变为其他细胞类型的能力，会被“微重力”加上buff，从而产生地球上无法给予的神奇能力……
为此，美国洛马林达大学的移植免疫学Kearns-Jonker团队从新生羊的心脏组织中分离出干细胞，将其移植至患病羊体内，并且放了“狠话”：如果这些细胞被证实能够有效修复心脏，那么，哪怕是放到回转器里旋转1周模拟太空状态，也要验证出“微重力”是不是“能给干细胞加上buff”，增强其修复能力。
终于，在回转器设备模拟微重力的环境下，Kearns-Jonker团队如愿以偿，他们发现了其对心脏祖细胞的影响——微重力环境更有利于促进新生儿心脏祖细胞增殖，且有着去分化的迹象，使其重回一个相对更原始、未分化的状态[2]。
简而言之，返老还童在太空有望被加速照进现实。
2016年，买车的科学狂人马斯克的SpaceX CRS-9又又又打算出门旅行了，走前不忘问大家：有什么要带的吗？
Sharma团队立刻抓住了机会，从3名成年人身上提取了皮肤和血液细胞，经过重编译后获得了诱导性多能干细胞，这是一种可以分化成多种不同类型的细胞、理论上可以重生一切组织的干细胞。接着团队把这些干细胞分成两份：一份跟随“SpaceX CRS-9”飞离地球，在国际空间站开始为期1个月的“旅行”；另一份则作为对照组留守地球。
1个月后，太空细胞重返地球，研究团队对两份干细胞的基因表达差异、细胞结构、细胞收缩等各项参数进行了对比分析，终于初步验证了心中积聚的猜测：太空微重力环境可以让细胞进入一种快进节奏[3]。
换句话说，对于特定干细胞，微重力环境会对其产生地球环境所无法企及的改变，这为干细胞领域若隐若现的瓶颈，凿开了一道希望之光。
干细胞和干细胞上太空：反向思考的魅力
人类之所以伟大重要特征之一，就是具有反向思考的能力。干细胞的研究与应用就是很好的例证。
细胞是人体最基础的生命单元，在人体中有40 万亿-60 万亿个，它们日夜不息的完成着代谢、更新、协同和调节等任务。而在浩瀚的细胞宇宙中，“干细胞”因为拥有再生各种组织器官的功能，被称为“万用细胞”，也掌管着人类“返老还童”的终极秘密。
干细胞拥有如此美誉实至名归。因为干细胞引领的再生医学，作为第三次医学革命的代表，给了疾病治疗提供了基于细胞层面的诸多“反向思考”——与传统的手术疗法不同，干细胞主打“替补修复”，而不是“机械剔除”。人类生命之初本就是一个细胞，所以，干细胞疗法就是要回到细胞层面去解决疑难病症，而事实证明，效果十分显著。
例如在免疫功能重建方面，由于人体细胞功能的好坏直接影响到人体机能的新陈代谢，而新陈代谢又是人体生命活动的物质基础，因此干细胞利用对新陈代谢显著的调节功能，可以重建免疫系统。
而造血干细胞（HSC）作为一种存在于血液系统中的成体干细胞，具有分化成各类血液细胞和免疫细胞的潜能，因为适用于恶性血液疾病及自身免疫缺陷疾病的治疗，成名已久。
对于“糖尿病”、“抑郁症”、“高血压”甚至脱发等“不死绝症”的治疗，干细胞则通过“重生胰岛素”、“抑制炎症反应”等来源于自身分化潜能的特性，找到了根治这些顽症的解决之道。
在抗衰方面，干细胞更是带领人类不断靠近“重生计划”——NK细胞能以清除衰老、病变细胞来保持人体活力，而诱导多能干细胞（iPSC）可将普通的皮肤终末细胞逆转成具有再生能力的干细胞使单个细胞实现“返老还童”，理论上整个人体都可以依托于此实现“重生”。
而将干细胞与太空相关联，也是从太空环境对宇航员的负面影响开始反相思考的。
例如，在太空失重环境中，宇航员皮肤的损伤修复问题该如何解决？间充质干细胞能不能在失重/微重力这一特殊的力学环境中，进行皮肤重建和修复[4]?
一连串的问题引发了科学家们不断的猜想，验证的冲动愈发强烈，一次次的实验让太空与干细胞的关联逐渐建立，干细胞走向太空的意义愈发非凡起来。
解决干细胞疗法瓶颈问题，只有魔法才能帮助魔法
2021年12月7日14时30分，载有0.03微升小鼠脂肪干细胞的“华羿一号”火箭在内蒙古发射成功，开启了我国商业生物航天征程[5]。这一切足以说明，在科学家们不懈的研究与实验中，太空以及“微重力”对干细胞的正向效果终于被认可，可以帮助干细胞解决其在地球上存在的“瓶颈”。
由于干细胞治疗动辄需要1-2亿个干细胞，细胞培育的难度和时间压力是巨大的。而太空中的微重力环境有利于干细胞增殖，可以在批量复制上缩减时间和成本，有效解决了这个难题[6]。
对于此次“华羿一号”火箭升空，上海市医学会运动医学专科分会主任委员王蕾主任医师则表示：目前国内干细胞治疗在推向临床应用过程中存在诸如：如何保持干细胞的分化干性、如何让干细胞分化具有靶向性等难点，而太空微重力和偶发伽马射线环境有望助力科学家破解这些难题[7]。
如此可见，神奇的干细胞和宇宙微重力在科学家们不断的验证下，从幕后走到了台前，从实验室真正走上了太空。
此次“华羿一号”火箭所载的这个体积仅为10厘米长、10厘米宽、11厘米高的载荷，是太空环境与干细胞的又一次结合；是干细胞有望突破“地球瓶颈”的崭新切口；更是我国商业生物航天太空环境的布局探索，相信在未来，在科学家不懈的努力与干细胞不断的发展研究下，宇宙会开启更强大的增益效果，带来福祉，造福人类。
图片来源于网络，侵删
参考
- ^搜狐网 《太空商业化?利用外太空推进干细胞科学和医学!》 https://www.sohu.com/a/513893893_183834
- ^搜狐网 《Science聚焦：干细胞在太空，作甚？》 https://www.sohu.com/a/121406783_115031
- ^搜狐网 《Science聚焦：干细胞在太空，作甚？》 https://www.sohu.com/a/121406783_115031
- ^程延思危,宋关斌.间充质干细胞与皮肤的损伤修复[J].生物医学工程学杂志,2021,38(02):387-392.
- ^《载有小鼠干细胞的“火种一号”发射成功，开启我国商业生物航天征程 https://export.shobserver.com/baijiahao/html/433545.html
- ^搜狐网 《Science聚焦：干细胞在太空，作甚？》 https://www.sohu.com/a/121406783_115031
- ^《载有小鼠干细胞的“火种一号”发射成功，开启我国商业生物航天征程》 https://export.shobserver.com/baijiahao/html/433545.html
奇点天文 dprenvip.com 年轻人的好奇心启蒙网站
