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在太空中改动的心脏细胞回到地球后恢复

2019-11-11 17:50:07 作者:责任编辑NO。魏云龙0298

11月7日宣布在《干细胞陈述》上的一项研讨标明,从干细胞中提取的心肌细胞,在太空飞翔期间和之后,对环境表现出特殊的习惯性。研讨人员在国际空间站上培育了5.5周的人类心脏细胞,并检测了细胞水平的心脏功用和基因表达。

Kathleen Rubins在国际空间站培育细胞。图片来自:细胞出书集团

成果显现,暴露在微重力环境改动了不计其数个基因的表达,但大部分正常的基因表达形式在回来地球10天内从头呈现。

“这是第一次运用人类诱导多功用干细胞研讨太空飞翔对人类心脏功用的影响。”美国斯坦福大学医学院的Joseph C. Wu说,“该研讨或许有助于说明人体细胞在太空中的行为方法,特别是在开端履行更多、更长时间的太空使命,比方去月球和火星的时分。”

曩昔的研讨标明,太空飞翔会引起心功用的生理改动,包含心率下降、动脉压下降和心输出量添加。但迄今为止,大多数心血管微重力生理学研讨都是在非人体模型或安排、器官和体系水平上进行的。关于微重力在细胞水平上对人类心脏功用的影响,人们所知甚少。

为了处理这样的一个问题,Wu团队和宇航员Kathleen Rubins协作研讨了人类诱导多功用干细胞衍生心肌细胞(hiPSC-CMs)。他们经过从头编码血细胞,从3个个别中发生hiPSC系,然后将其分化成hiPSC-CMs。SpaceX飞船将其发射到国际空间站,一起,地上对照hiPSC-CMs在地球上进行培育比较。

行将回来地球时,在太空飞翔的hiPSC-CMs显现出正常的结构和形状。但是,它们经过改动搏动形式和钙循环形式习惯太空环境。

此外,研讨人员还对在国际空间站4.5周和回来地球10天后收成的hiPSC-CMs进行了RNA测序。成果标明,2635个基因在飞翔、飞翔后和地上样本中有差异表达。最有必要留意一下的是,与线粒体功用相关的基因通路在太空飞翔的hiPSC-CMs中表达得更多。

研讨人员表明,hiPSC-CMs在太空飞翔中采用了一种共同的基因表达形式,这种形式在回来正常重力环境后会康复到类似于地上对照组的形式。

未来,研讨人员方案运用更多与生理相关的hiPSC衍生的3D心脏安排,包含血管细胞,研讨太空飞翔和微重力的影响。

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