干细胞再度“上天”，中国空间站迎来首个干细胞研究项目！

研究干细胞的科学家，心里似乎都装着一个“太空梦”。

随着航天事业的发展，在太空开展空间科学实验和技术实验，成为了国家卫生计划的重点内容。干细胞作为神奇的“万能细胞”，近年来因频频登上太空进行科学研究，正不断带给人类更多意想不到的惊喜。

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。

所以，自 2015 年起，美国宇航局（NASA）首次将干细胞送上太空进行培育与研究后，干细胞就开始了它在新领域中一展拳脚的机会。

而今年年初，中国航天员带着干细胞在太空又完成了一项开创性实验：依托中国空间站和神舟十三号，航天员完成了国际上首次皮肤干细胞长期失重条件下的悬浮培养实验。

干细胞“上天”的意义

细胞是人体最基础的生命单元，在人体中有 40-60 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”。

专家介绍，开展这样的细胞空间实验，将有助于人类更好地认识生命、突破自身。我们还有一些其它课题，比如说衰老和分化。为什么我们做干细胞，就是为人类的健康提供很重要的基础科学支撑。

首个中国空间站干细胞项目正在轨开展

北京时间 2022 年 11 月 12 日 10 时 03 分搭载天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射。12 时 10 分，天舟五号成功对接天和核心舱！

此次“天舟五号”货运飞船在文昌航天发射场顺利升空，搭载的浙江大学生命科学学院余路阳教授、王金福教授团队的干细胞实验单元也将抵达中国空间站，与此前安装在问天舱内的生物技术实验设备“会师”。在“神舟十四号”航天员乘组的操作下，中国空间站迎来了首个干细胞研究项目。

浙江大学生命科学学院王金福教授和余路阳教授合作的研究团队再次成功地将人骨髓间充质干细胞送入太空，并将在我国载人空间站“问天”实验舱开展人类干细胞定向分化骨细胞实验，这是该团队第三次将人骨髓间充质干细胞送入太空开展相关科学实验。

这个合作团队开展的人骨髓间充质干细胞实验项目即属于空间生命科学领域，旨在揭示微重力环境如何导致人体骨质疏松的原因。

在地球上，正常人的骨质是由骨生成与骨丢失达到平衡所维持的，当骨量丢失增加并骨生成减少时就容易造成骨质疏松。“宇航员的骨质变化很严重，一个月的骨质流失丢失相当于孕妇怀胎十月的骨质流失。”王金福说。

许多在地面模拟微重力条件的实验研究表明，太空的微重力环境会使宇航员的骨质流失加剧，同时骨质生成减少，从而造成骨质疏松。

为了验证这一试验结果，2016 年 4 月，王金福团队第一次送干细胞“上天”，通过我国“实践十号”返回式科学实验卫星开展了空间在轨科学实验。

“通过这次实验，我们发现空间失重环境严重降低了干细胞向骨细胞分化的能力，影响了骨细胞的生成，导致人骨质平衡发生改变。”王金福说，通过回收细胞的检测分析，发现了一些与骨细胞分化相关的基因表达水平有显著变化，这也充分说明了失重是宇航员骨质变化的主要原因之一。

那失重环境下，人骨髓间充质干细胞是如何响应环境中力学信号变化的呢？为此，2017 年 4 月，王金福团队通过“天舟一号”货运飞船，又一次将干细胞送“上天”，研究了细胞外的力学信号改变导致细胞内与骨细胞分化相关的化学信号变化的分子机制。

为什么在空间微重力环境下，这些骨细胞分化相关的基因和蛋白表达水平和活性会发生改变？带着这些疑问，这个团队第三次将干细胞送“上天”。

与前两次不同的是，随着我国载人空间站的建设完成，人骨髓间充质干细胞实验项目成为第一个在空间站开展干细胞研究的项目。

“此次项目由于有空间站‘神舟 14’乘组宇航员的帮助，为许多空间实验的操作提供了方便，比如实验样品的取样以及保存等，可以保证实验样品可顺利返回地面进行检测分析。前两次空间实验都是无人操作的，所以对试样样品保存等都存在不可靠性，甚至不能回收样品，只能在轨实时观察，相对获得数据结果存在一定的局限性。”王金福介绍，这次研究的目的就是期望通过检测分析空间微重力环境下骨细胞分化过程中相关表观遗传学特征的变化，了解导致这些关键基因和蛋白表达水平发生改变的原因，载人空间站为空间实验的顺利完成提供强有力的支持。

“通过这次研究，再结合前两次的研究结果，我们基本上可确定空间微重力环境导致人类骨质变化相关的骨细胞生成能力降低的分子机制和关键分子靶点，这可为我们后续进一步针对这些关键分子靶点开展相关小分子药物调控实验提供科学依据，并为促进针对宇航员骨质变化以及老年性骨质疏松预防和治疗的药物研发奠定基础。”对此次研究结果，王金福充满期待。

“今年我已经 67 岁了，虽然退休了，但我没有走，还是和团队一起做研究，不仅仅是因为热爱，也是为了能够培养更多专业能力和技术过硬的人才。”王金福说，人骨髓间充质干细胞实验项目是他带大的“孩子”，他还将继续在空间生命科学的道路上探索。

王金福，常山县天马街道人，浙江大学生命科学学院教授、博士生导师，曾任浙江大学细胞与发育研究所副所长。1997 年，王金福来到浙江大学任职，当时学校刚成立生命科学学院，干细胞领域的研究也才刚刚兴起。当时，王金福便负责干细胞学科，并专门前往美国进修，成为浙江最早从事干细胞领域研究的科研人员。其教学方面从事本科生《高级生物化学》《分子生物学》和《生命科学与技术导论》等课程以及研究生《细胞分子生物学》和《细胞发育生物学》等课程教学；科研方面从事造血干细胞和骨髓间充质干细胞扩增、分化及其相关分子机理研究，并开展基于人骨髓间充质干细胞的组织工程技术研究。先后发表论文 70 多篇，其中 65 篇为 SCI 收录，2 篇为 EI 收录。获国家科技成果二等奖 1 项，省科技进步一等奖 1 项，二等奖 2 项，申请技术发明专利 12 项，获授权 11 项。曾获浙江省“151”跨世纪人才第一层次入选人员称号。

当我们可以上天的时候，我们希望干细胞能保证这是一场健康的旅行。当我们在地面仰望星空时，我们希望各种干细胞在太空能够被赋能和得到研究，以获得更强的能力，从而为地面的我们健康保驾护航。

这是干细胞有望突破“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。

免责声明：

我们尊重原创，也注重分享。图文来源网络，版权归原作者所有，如涉及作品内容、版权或其它问题，请联系我们删除！