太空微重力 改變 心肌線粒體相關基因

研究：心肌細胞在重力環境下起變化 李少維 編譯報道 2019年11月26日一份新發表在《幹細胞報告》（Stem Cell Reports）期刊上研究發現，在微重力環境下，人體心肌細胞的功能和基因表徵都出現變化，但是在回到地面10天後，這些基因表徵又退回了地面的狀態。研究人員把三個人的血液細胞重新編程，在培養皿中培養人體多功能幹細胞分化的心肌細胞（hiPSC-CMs），將它們送上國際空間站（ISS）觀察5.5周，與地面上一組同樣的心肌細胞做對比。這份研究的主要作者之一史丹福大學醫學院的約瑟夫吳（Joseph C. Wu）說：「我們對微重力環境的了解不多，特別是對人體整體的影響，在當前人們越多越多地考慮遠距離太空旅行、去月球、火星活動的情況下，這樣的研究將幫助我們了解人體在太空中的變化。」回到地球後，研究者發現在太空待過的心肌細胞的結構和形態和地面的差不多，但是它們的脈動規律和鈣循環模式發生了變化。更重要的是，研究人員對這些細胞在太空中待了4.5周和回到地面10天之後兩個時間點分別進行的RNA測序顯示，2,635個基因的表徵在太空中、回到地面後和一直位於地面的細胞各不相同。特別引起研究人員注意的是，與線粒體功能相關的基因在太空中表徵更明顯，但是在返回地面後，又恢復到和地面對比組細胞相似的水平。「心肌細胞對微重力環境適應變化之快，令人驚訝。」吳說，「這些研究將增進我們對細胞機制的了解，有益於太空人長途太空旅行的健康，對改善地面人類心臟健康也奠定基礎。」吳也提到了這份研究的侷限性：在太空的時間較短，而且使用的二維細胞培養。他們打算未來使用三維心臟細胞進行實驗，並包括多種細胞類別，比如血管細胞。