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西工大空间生命科学项目随“天舟一号”顺利升空

核心提示: 4月20日19时41分,我国首艘货运飞船“天舟一号”在海南文昌航天发射场发射升空。该飞船搭载了4个科学实验项目,其中有一项“微重力对细胞增殖和分化影响研究”是唯一的生命科学实验项目。

西北工业大学团队在文昌航天发射场实验室。(西工大提供)

4月20日19时41分,我国首艘货运飞船“天舟一号”在海南文昌航天发射场发射升空。该飞船搭载了4个科学实验项目,其中有一项“微重力对细胞增殖和分化影响研究”是唯一的生命科学实验项目。该项目搭载“天舟一号”进入太空,目的在于探索太空环境对骨组织细胞的长期影响,实验总共21天。

自人类探索太空以来,空间微重力环境对人类健康的影响,已成为科学家持续、密切关注的问题。空间微重力环境对人体健康的影响有多大?此次在“天舟一号”飞船上开展的生命科学实验项目,由西北工业大学联合清华大学、浙江大学、军事医学科学院基础医学研究所、中科院动物研究所、香港浸会大学等5家单位将开展8个子课题研究,所有生物样品均为哺乳动物细胞。

西北工业大学在其中承担了一个子课题——“空间微重力环境对骨/成骨细胞生命活动的影响”,将在“天舟一号”上进行持续21天的空间飞行实验,与天基实验同步开展相关的对照地基实验,包括地面正常细胞实验、地基模拟微重力(效应)实验、地基初样比对件产品细胞培养实验等。该校生命学院商澎教授为项目责任专家,这是我国首次由高校牵头承担的国家载人航天工程空间生命科学实验项目。

据商澎介绍,航天员的骨质流失一直是国际上载人航天探索活动中航天员健康需要优先考虑、亟待解决的问题。当人体进入太空时,由于失重的作用,造成人体体液头向分布,使头部动脉压与心脏的一样高,从而产生“倒立”的感觉;同时也使人体的骨骼系统失去了力学刺激,成骨作用降低,破骨作用增强,骨骼系统重建平衡被打破。商澎教授形容该过程为“骨重建的跷跷板失,导致骨钙流失、血钙和尿钙升高,增加了血管硬化、泌尿系统结石,以及骨折的风险。

据了解,商澎团队在开展的地基模拟实验中发现,处于微重力环境中的骨组织细胞变化明显。失重环境诱导骨细胞和成骨细胞形态改变、细胞内骨架结构发生重排;一方面,成骨细胞增殖和分化调节因子表达下调,细胞的生长和矿化作用被抑制;另一方面,破骨细胞分化相关基因上调,促进了破骨细胞的分化成熟和破骨活性。

空间微重力环境下的骨细胞研究对于地面研究同样具有借鉴意义。在多年的空间生命科学研究之后,商澎教授将视线瞄准了地面人群,希望能够了解更多人体代谢和动态平衡的奥秘,并帮助更多人。商澎教授说,“也许很难,但成功之后你看到的风景会不一样!”

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关键词: 生命科学 项目 空间
责任编辑:杨珂

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