Mayo Clinic研究员将研究延伸到宇宙中,以寻找克服人体干细胞工程改造中障碍的方法。间充质干细胞是能够释放身体治愈病变组织和器官的能力的成体干细胞。但是,在实验室中培养干细胞或使其生长是一个缓慢的过程,有时细胞在从身体转移到培养皿的过程中便失去了潜能。

在寻求改善用于再生疗法的干细胞生产的过程中,再生医学中心的主管Abba Zubair(医学博士、哲学博士)将来自弗罗里达州Mayo Clinic研究实验室的干细胞送往国际空间站,完成了一次星际之旅。他的研究团队试图了解在微重力下培养干细胞是否可改善功能和可获得性。Zubair博士的研究(发表在Nature partner Journals Microgravity中)发现,在失重状态下生长的干细胞是安全的,并可用于治疗人类疾病。

“在这项研究中,我们比照地面控制站的情况,在国际空间站建立了用于人体的生长间充质干细胞所需的特性、纯度、活性和无菌性。”研究的高级作者Zubair博士说道,“在地球上使用标准的二维组织培养瓶进行培养是一个非自然的细胞生长条件。因此,在国际空间站的失重环境下培养干细胞可能为干细胞扩增和器官发育提供更自然的三维环境。”

随着再生科学探索恢复健康的新应用,对干细胞的需求在日益增加。医生科学家正在研究将干细胞疗法应用于多种疾病的治疗,包括脊髓损伤、糖尿病、帕金森氏病、阿尔茨海默氏症、心脏病、烧伤甚至癌症。

研究

将间充质干细胞置于特殊的运输和培养装置中利用火箭运载到国际空间站。宇航员们每隔24至48小时拍摄细胞图像,并在第7天和第14天时收获细胞。当细胞返回地球后,Zubair博士的团队将它们与在弗罗里达州实验室生长的细胞进行了比较。研究员发现,在太空失重环境中生长的细胞的功能与在地球上生长的细胞相比有所改善。并且,与微重力在加速细胞生长过程方面的作用相比,其改善细胞功能的作用更显著。

“我们发现,失重状态对间充质干细胞分泌细胞因子和生长因子的能力产生了显著影响。与同等条件下的地面控制站的细胞相比,它们似乎具有更有效的免疫抑制能力。”Zubair博士说。

关于在微重力下培养细胞,其中一个担忧是它是否可能引发癌细胞的出现。值得注意的是,染色体、DNA损伤和致肿瘤性试验未显示出在太空中培养的细胞发生恶性转化的证据。因此,Zubair博士的团队得出结论,使间充质干细胞在国际空间站上生长以用于未来的潜在临床应用是可行和安全的,并需要进行额外研究来验证这些结果。