随着神舟十五号载人飞船返回舱成功着陆,随舱下行的载人空间站第四批空间科学实验样品被带回,接受进一步深入分析。记者获悉,中国科学院科研团队利用载人空间站提供的长期微重力条件,研究了空间微重力对骨骼肌细胞的影响,他们完成了骨骼肌细胞样本的制备、在轨实验及储存和回收。相关研究可为防治地面人群骨骼肌萎缩提供思路。


研究空间微重力对骨骼肌细胞的影响


据中国科学院上海营养与健康研究所研究员应浩介绍,人体有600多块骨骼肌,约占体重的40%,对维持人体正常生理功能及代谢的稳态至关重要。代谢性疾病(如肥胖、糖尿病)、肌少症(与衰老相关的肌萎缩)等,都涉及骨骼肌功能和稳态的异常。航天员执行任务会产生各方面的生理适应,其中包括肌萎缩。这些由微重力环境造成的生理适应与地面人群衰老、长期卧床等产生的生理病理改变有很多相似之处。

 

发现骨骼肌细胞对微重力环境的感知和响应规律,揭示空间肌萎缩发生的机制,寻找相应的对抗措施,将为保障长期在轨航天员的运动能力和健康水平,提高在轨人员的工作效能;为防治地面人群骨骼肌萎缩,如老年人群的肌少症和长期卧床导致的肌萎缩;为防治相关代谢性疾病等提供实验证据、理论基础和新的思路。

 

肌萎缩通常涉及自噬过程。“自噬,通俗地讲就是自己吃自己,它是细胞清除衰老细胞器的一种方式,对于肌肉健康很重要。自噬过多或者过少,都会导致肌肉萎缩。”应浩解释说,骨骼肌不但是一个运动器官,而且可以通过分泌骨骼肌因子和外泌体,通过非编码RNA等参与组织互作,并实现对机体代谢的调控。

 

科研团队完成骨骼肌细胞样本制备、在轨实验及回收

 

北京时间6月4日,随着神舟十五号载人飞船返回舱成功着陆,随舱下行的载人空间站第四批空间科学实验样品由专机护送,当天从着陆场返回北京,中午顺利运抵中国科学院空间应用工程与技术中心,完成载人空间站科学实验样品交接仪式。由应浩主持的“空间微重力环境对骨骼肌影响的生物学基础研究”项目,此次也返回了实验样品并完成交接,带回实验室接受进一步深入分析。

 

该项目利用载人空间站提供的长期微重力条件,研究了空间微重力对骨骼肌细胞的影响,重点关注了细胞的生长、分化、自噬和分泌情况,后续研究将重点探索微重力导致肌萎缩和代谢紊乱的机制,为今后寻找相应的对抗措施奠定理论基础、积累实验数据。

 

在空间应用工程与技术中心的支持和组织下,中国科学院上海营养与健康研究所天舟五号骨骼肌任务攻关队与上海技术物理研究所张涛团队紧密配合,顺利完成了硬件的研制和骨骼肌细胞样本的制备、加载、集成、上行、转运、在轨实验及储存和回收。

 

目前已取得的进展和初步成果包括:利用我国自主研发的生物技术实验柜及细胞组织培养模块,成功实现了骨骼肌细胞的在轨培养和分化,观察到了细胞融合和肌管形成等现象;利用我国自主研发的荧光成像系统,借助报告基因体系,建立了在轨活细胞自噬的可视化分析方法;利用在轨荧光成像,国际上首次检测了空间微重力环境下骨骼肌细胞自噬小体的诱导形成过程;并同时成功回收了真实空间微重力环境下的骨骼肌细胞样品以及细胞培养液样品用于后续研究和分析。

 

新京报记者 张璐

编辑 刘梦婕 校对 李立军