更有效地生产大量干细胞的秘密可能在于太空中接近零重力的条件。科学家们发现，微重力有可能促进干细胞的快速大规模生产，从而在地球上为挽救生命做出贡献。

由Cedars Sinai领导并发表在同行评议期刊《Stem Cell Reports》上的一篇新论文，强调了在2020年太空生物制造研讨会上讨论的扩大太空干细胞制造的关键机遇。

生物制造是干细胞生产的一种，它使用微生物等生物材料来生产适于临床前、临床和治疗应用的物质和生物材料，在微重力条件下生产效率更高。

干细胞生物学家Arun Sharma博士说：“我们发现，太空飞行和微重力是一个理想的生物制造场所，因为它赋予生物组织和生物过程一些非常特殊的特性，可以帮助以地球上无法实现的方式大量生产细胞或其他产品。”

他说:“在过去的20年里，再生医学取得了显著的进步，太空技术也取得了指数级的进步，为进入太空和将太空商业化提供了新的机会。”

根据Cedars Sinai的论文，12月的虚拟空间研讨会的与会者确定了在太空进行生物制造工作的50多个潜在商业机会。最有希望的技术分为三类:疾病模型、生物制造和干细胞衍生产品。

第一种是疾病模型，科学家们通过复制全功能结构来研究疾病和可能的治疗方法——无论是使用干细胞、类器官(类似于人体组织的由人类干细胞培育的微型3D结构)，还是其他组织。

研究人员发现，一旦身体长时间暴露在低重力环境中，就会加速骨质流失和衰老。通过建立基于这一加速衰老过程的疾病模型，研究科学家可以更好地了解衰老过程和疾病进展的机制。

这篇论文的通讯作者Sharma说：“这项工作不仅可以帮助宇航员，还可以引导我们制造骨结构或骨骼肌结构，用于治疗骨质疏松症等疾病，以及人类在地球上经历的其他形式的加速骨老化和肌肉萎缩。”

研讨会上另一个高度讨论的话题是生物制造，它利用制造过程生产组织和器官等材料。3D打印是生物制造的核心技术之一。

在地球上生产这些材料的一个主要问题是重力引起的密度，这使得细胞难以膨胀和生长。由于太空中没有重力和密度，科学家们希望他们能用3D打印技术打印出独特的形状和产品，如类器官或心脏组织，而这种方式在地球上是无法复制的。

第三类与干细胞的生产有关，并了解它们的一些基本特性是如何受到微重力的影响的。其中一些特性包括潜能，即干细胞自我更新的能力，以及分化，即干细胞转化为其他细胞类型的能力。

了解太空飞行对干细胞的一些影响，有可能找到更好的方法，在没有重力的情况下制造大量细胞。Cedars Sinai公司的科学家将于明年初与美国宇航局和私人承包商Space Tango公司合作，将干细胞送入太空，以测试是否有可能在低重力环境下大量生产干细胞。

Sharma说：“虽然我们仍处于一些研究的探索阶段，但这已不再是科幻小说的领域。在未来五年内，我们可能会看到这样一种情景：我们发现细胞或组织可以以地球上根本不可能的方式制造。我认为这非常令人兴奋。”

10.1016/j.stemcr.2021.12.001