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研究干細胞的科學(xué)家，似乎心里都裝著一個“太空夢”。

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如果說干細胞之于人類已經(jīng)足夠神奇，那太空中的“微重力”更有著讓科學(xué)家魂牽夢繞的魅力。所以，對于干細胞上太空這件事，科學(xué)家們的態(tài)度那真叫——有條件要上，沒有條件創(chuàng)造條件也要上。

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為尋求“干細胞+太空”的答案，科學(xué)家們一直很拼

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科學(xué)家們一直堅持認為，太空中的“微重力”會對干細胞的潛能、更新和分化能力等基本特性產(chǎn)生影響【1】，說直白一些，他們認為，干細胞轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌毎愋偷哪芰?，會被“微重力”加上buff，從而產(chǎn)生地球上無法給予的神奇能力……

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為此，美國洛馬林達大學(xué)的移植免疫學(xué)Kearns-Jonker團隊從新生羊的心臟組織中分離出干細胞，將其移植至患病羊體內(nèi)，并且放了“狠話”：如果這些細胞被證實能夠有效修復(fù)心臟，那么，哪怕是放到回轉(zhuǎn)器里旋轉(zhuǎn)1周模擬太空狀態(tài)，也要驗證出“微重力”是不是“能給干細胞加上buff”，增強其修復(fù)能力。

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終于，在回轉(zhuǎn)器設(shè)備模擬微重力的環(huán)境下，Kearns-Jonker團隊如愿以償，他們發(fā)現(xiàn)了其對心臟祖細胞的影響——微重力環(huán)境更有利于促進新生兒心臟祖細胞增殖，且有著去分化的跡象，使其重回一個相對更原始、未分化的狀態(tài)【2】。

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簡而言之，返老還童在太空有望被加速照進現(xiàn)實。

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2016年，買車的科學(xué)狂人馬斯克的SpaceX CRS-9又又又打算出門旅行了，走前不忘問大家：有什么要帶的嗎？

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Sharma團隊立刻抓住了機會，從3名成年人身上提取了皮膚和血液細胞，經(jīng)過重編譯后獲得了誘導(dǎo)性多能干細胞，這是一種可以分化成多種不同類型的細胞、理論上可以重生一切組織的干細胞。接著團隊把這些干細胞分成兩份：一份跟隨“SpaceX CRS-9”飛離地球，在國際空間站開始為期1個月的“旅行”；另一份則作為對照組留守地球。

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1個月后，太空細胞重返地球，研究團隊對兩份干細胞的基因表達差異、細胞結(jié)構(gòu)、細胞收縮等各項參數(shù)進行了對比分析，終于初步驗證了心中積聚的猜測：太空微重力環(huán)境可以讓細胞進入一種快進節(jié)奏【3】。

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換句話說，對于特定干細胞，微重力環(huán)境會對其產(chǎn)生地球環(huán)境所無法企及的改變，這為干細胞領(lǐng)域若隱若現(xiàn)的瓶頸，鑿開了一道希望之光。

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干細胞和干細胞上太空：反向思考的魅力

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人類之所以偉大重要特征之一，就是具有反向思考的能力。干細胞的研究與應(yīng)用就是很好的例證。

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細胞是人體最基礎(chǔ)的生命單元，在人體中有40 萬億-60 萬億個，它們?nèi)找共幌⒌耐瓿芍x、更新、協(xié)同和調(diào)節(jié)等任務(wù)。而在浩瀚的細胞宇宙中，“干細胞”因為擁有再生各種組織器官的功能，被稱為“萬用細胞”，也掌管著人類“返老還童”的終極秘密。

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干細胞擁有如此美譽實至名歸。因為干細胞引領(lǐng)的再生醫(yī)學(xué)，作為第三次醫(yī)學(xué)革命的代表，給了疾病治療提供了基于細胞層面的諸多“反向思考”——與傳統(tǒng)的手術(shù)療法不同，干細胞主打“替補修復(fù)”，而不是“機械剔除”。人類生命之初本就是一個細胞，所以，干細胞療法就是要回到細胞層面去解決疑難病癥，而事實證明，效果十分顯著。

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例如在免疫功能重建方面，由于人體細胞功能的好壞直接影響到人體機能的新陳代謝，而新陳代謝又是人體生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此干細胞利用對新陳代謝顯著的調(diào)節(jié)功能，可以重建免疫系統(tǒng)。

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而造血干細胞（HSC）作為一種存在于血液系統(tǒng)中的成體干細胞，具有分化成各類血液細胞和免疫細胞的潛能，因為適用于惡性血液疾病及自身免疫缺陷疾病的治療，成名已久。

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對于“糖尿病”、“抑郁癥”、“高血壓”甚至脫發(fā)等“不死絕癥”的治療，干細胞則通過“重生胰島素”、“抑制炎癥反應(yīng)”等來源于自身分化潛能的特性，找到了根治這些頑癥的解決之道。

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在抗衰方面，干細胞更是帶領(lǐng)人類不斷靠近“重生計劃”——NK細胞能以清除衰老、病變細胞來保持人體活力，而誘導(dǎo)多能干細胞（iPSC）可將普通的皮膚終末細胞逆轉(zhuǎn)成具有再生能力的干細胞使單個細胞實現(xiàn)“返老還童”，理論上整個人體都可以依托于此實現(xiàn)“重生”。

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而將干細胞與太空相關(guān)聯(lián)，也是從太空環(huán)境對宇航員的負面影響開始反相思考的。

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例如，在太空失重環(huán)境中，宇航員皮膚的損傷修復(fù)問題該如何解決？間充質(zhì)干細胞能不能在失重/微重力這一特殊的力學(xué)環(huán)境中，進行皮膚重建和修復(fù)【4】?

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一連串的問題引發(fā)了科學(xué)家們不斷的猜想，驗證的沖動愈發(fā)強烈，一次次的實驗讓太空與干細胞的關(guān)聯(lián)逐漸建立，干細胞走向太空的意義愈發(fā)非凡起來。

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解決干細胞療法瓶頸問題，只有魔法才能幫助魔法

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2021年12月7日14時30分，載有0.03微升小鼠脂肪干細胞的“華羿一號”火箭在內(nèi)蒙古發(fā)射成功，開啟了我國商業(yè)生物航天征程【5】。這一切足以說明，在科學(xué)家們不懈的研究與實驗中，太空以及“微重力”對干細胞的正向效果終于被認可，可以幫助干細胞解決其在地球上存在的“瓶頸”。

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由于干細胞治療動輒需要1-2億個干細胞，細胞培育的難度和時間壓力是巨大的。而太空中的微重力環(huán)境有利于干細胞增殖，可以在批量復(fù)制上縮減時間和成本，有效解決了這個難題【6】。

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對于此次“華羿一號”火箭升空，上海市醫(yī)學(xué)會運動醫(yī)學(xué)?？品謺魅挝瘑T王蕾主任醫(yī)師則表示：目前國內(nèi)干細胞治療在推向臨床應(yīng)用過程中存在諸如：如何保持干細胞的分化干性、如何讓干細胞分化具有靶向性等難點，而太空微重力和偶發(fā)伽馬射線環(huán)境有望助力科學(xué)家破解這些難題【7】。

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如此可見，神奇的干細胞和宇宙微重力在科學(xué)家們不斷的驗證下，從幕后走到了臺前，從實驗室真正走上了太空。

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此次“華羿一號”火箭所載的這個體積僅為10厘米長、10厘米寬、11厘米高的載荷，是太空環(huán)境與干細胞的又一次結(jié)合；是干細胞有望突破“地球瓶頸”的嶄新切口；更是我國商業(yè)生物航天太空環(huán)境的布局探索，相信在未來，在科學(xué)家不懈的努力與干細胞不斷的發(fā)展研究下，宇宙會開啟更強大的增益效果，帶來福祉，造福人類。

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參考資料：

【1】搜狐網(wǎng) 《太空商業(yè)化?利用外太空推進干細胞科學(xué)和醫(yī)學(xué)!》https://www.sohu.com/a/513893893_183834

【2】【3】【6】搜狐網(wǎng) 《Science聚焦：干細胞在太空，作甚？》

https://www.sohu.com/a/121406783_115031

【4】程延思危,宋關(guān)斌.間充質(zhì)干細胞與皮膚的損傷修復(fù)[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志,2021,38(02):387-392.

【5】【7】《載有小鼠干細胞的“火種一號”發(fā)射成功，開啟我國商業(yè)生物航天征程》https://export.shobserver.com/baijiahao/html/433545.html

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