今天，你將見證一批“Made　in　Zhejiang”的細(xì)胞，如何沖出地球，并在太空中生長。

　　2017年4月20日19時(shí)41分，我國第一艘貨運(yùn)飛船天舟一號，將由長征七號火箭發(fā)射送入太空，與在軌半年的天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行交會對接。

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

　　天舟一號將裝載超過6噸的物資與設(shè)備飛向太空。在這些貨物中，除了維持天宮二號的各種補(bǔ)給外，還有大量太空實(shí)驗(yàn)設(shè)備和載荷。

　　這其中有一個(gè)來自浙江的生命科學(xué)項(xiàng)目：浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院王金福教授團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)室的人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，將搭載天舟一號進(jìn)入太空，開展骨細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化實(shí)驗(yàn)。

　　這個(gè)實(shí)驗(yàn)將探究太空微重力環(huán)境對干細(xì)胞分化潛能影響的原因，在世界上尚屬首次。

　　昨天，記者在海南文昌發(fā)射基地，獨(dú)家專訪王金福教授。

　　為什么要送干細(xì)胞上天

　　王金福實(shí)驗(yàn)室的干細(xì)胞，是第二次飛向宇宙了。這次的實(shí)驗(yàn)，與上一次飛天有密切的聯(lián)系。

　　2016年4月6日1時(shí)38分，中國首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“實(shí)踐十號”返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星成功發(fā)射。這顆專為科研設(shè)計(jì)的衛(wèi)星，搭載了19位“乘客”上天進(jìn)行空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。其中就有王金福課題組的兩組、大約50萬個(gè)人體干細(xì)胞?？茖W(xué)家想搞明白：在微重力環(huán)境下，骨髓中干細(xì)胞生成骨細(xì)胞的過程，有什么異常。

　　對這種“異?！边M(jìn)行探索的最初動力是，自從1961年人類首次沖出地球后，所有宇航員剛回到地球，有好一段時(shí)間都“腿軟”，不要說走路，站也站不起來。僅僅因?yàn)橹亓Νh(huán)境的改變，好漢都不得不服軟?一定是維持生命工作的細(xì)胞發(fā)生了什么變化。

　　王金福團(tuán)隊(duì)的兩組培養(yǎng)單元里的細(xì)胞任務(wù)周期不同：一組只需要2天；另一組則進(jìn)行7天實(shí)驗(yàn)。

　　兩組干細(xì)胞同時(shí)開始在誘導(dǎo)液的作用下，在天上進(jìn)行骨細(xì)胞誘導(dǎo)分化。這個(gè)過程，完全模擬了人體內(nèi)干細(xì)胞分化成骨細(xì)胞的過程，也就是長骨鈣的過程。

　　第一組完成兩天誘導(dǎo)后，形成的新細(xì)胞被自動裂解并低溫保存；第二組完成一周誘導(dǎo)后，形成的新細(xì)胞被固定并低溫保存。

　　“通過分析我們發(fā)現(xiàn)，第一個(gè)單元的細(xì)胞狀態(tài)表明，干細(xì)胞到了太空，促使骨細(xì)胞分化相關(guān)的基因和蛋白表達(dá)水平的活性降低了；第二個(gè)單元里，干細(xì)胞變成骨細(xì)胞的量，比地球上做的比對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的量要少得多?！?/p>

　　科學(xué)家們此前的研究表明，宇航員在微重力的環(huán)境中，骨質(zhì)流失加劇。王金福團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)證明，在太空微重力環(huán)境下，不僅人會丟失骨鈣，就連形成骨鈣的機(jī)制也發(fā)生了問題。

　　王金福團(tuán)隊(duì)是全球第一個(gè)通過太空實(shí)際微重力實(shí)驗(yàn)，證明這個(gè)結(jié)論的團(tuán)隊(duì)。

　　這次升空實(shí)驗(yàn)有何不同

　　“實(shí)踐十號的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，微重力環(huán)境下，骨質(zhì)的流失和生成兩個(gè)方面同時(shí)發(fā)生作用，最終使宇航員患上嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松?！蓖踅鸶Ｕf，“但干細(xì)胞定向分化為骨細(xì)胞的過程，還一直沒有在真正的太空微重力環(huán)境中得到直觀的詳細(xì)觀察。”

　　所以干細(xì)胞，又要上天了。

　　在火箭發(fā)射前24小時(shí)，王金福團(tuán)隊(duì)將把4個(gè)單元的干細(xì)胞(大約1000~10000個(gè)細(xì)胞)放入培養(yǎng)皿里。發(fā)射前5小時(shí)，這些細(xì)胞被裝入反應(yīng)器，入駐貨運(yùn)飛船。

　　跟著天舟一號飛天的這批干細(xì)胞，與飛船一樣，不再返回地球。

　　當(dāng)天舟一號與天宮二號對接后，反應(yīng)器會開始工作。細(xì)胞們在太空中的一舉一動，會被地球上的科學(xué)家實(shí)時(shí)觀察到。

　　據(jù)介紹，人的細(xì)胞間，之所以能夠相互連接組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是靠胞外基質(zhì)彼此連接。整合素，是一頭連接著細(xì)胞內(nèi)部的蛋白，一頭連著胞外基質(zhì)的物質(zhì)。

　　在地球上，細(xì)胞外的胞外基質(zhì)受到力的作用，形態(tài)會發(fā)生改變。它們在給整合素傳遞集合消息，使得整合素連接的蛋白聚焦到一起，形成黏著斑。

　　這些斑點(diǎn)很重要，它會激活細(xì)胞內(nèi)相關(guān)酶的活性，誘導(dǎo)細(xì)胞中的蛋白活化而促進(jìn)骨細(xì)胞生成。

　　王金福實(shí)驗(yàn)室推測：之所以實(shí)踐十號上的干細(xì)胞降低了生成骨細(xì)胞的能力，是因?yàn)樵谑е丨h(huán)境下，黏著斑有可能沒有正常形成。“這導(dǎo)致了后續(xù)一整條信號通路沒有啟動。”

　　等天舟一號入軌后實(shí)驗(yàn)開始，王金福想親眼看看這個(gè)過程。

　　這個(gè)研究只跟宇航員有關(guān)嗎

　　這件事情，跟天上的、人間的每一個(gè)人都有關(guān)系：宇航員因?yàn)槭е丨h(huán)境而無法正常產(chǎn)生骨鈣；地球上的人，隨著年齡增長，也會出現(xiàn)同樣的問題。

　　搞清楚這個(gè)機(jī)制，有助于人類研發(fā)對骨細(xì)胞生成起作用的分子藥物。

　　在骨鈣既不能正常生成又在不斷流失的情況下，僅僅通過鍛煉是不夠的。

　　從2015年3月27日開始的340天，NASA(美國航天局)宇航員斯考特·凱利在國際空間站工作了近一年。這一年，他成了網(wǎng)紅——幾乎每天在社交平臺上和地球上的人們互動。除了拍攝地球上各個(gè)角落的圖片，展示空間實(shí)驗(yàn)，他的ins上，展示的最多的是他練塊兒的照片。

　　但就算練出馬甲線、人魚線，斯考特大叔也只能暫緩?fù)馓罩泄羌?xì)胞急劇減少的狀況。目前全世界的補(bǔ)鈣產(chǎn)品，還不能真正有效地幫助骨鈣產(chǎn)生。

　　2016年3月1日，斯考特乘坐俄羅斯“聯(lián)盟號TMA-18M”飛船安全返回地面。

　　從當(dāng)時(shí)的直播看，這位虎背熊腰的活躍大叔，在出艙時(shí)也有點(diǎn)“蔫兒”。當(dāng)然是被醫(yī)療隊(duì)抬出來的，之后他還在椅子上緩了很久，至少之后有好幾天他是站不起來的。

　　就算你此生不想去太空，你在地球上，也有可能體會到“腿軟”的窘境。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年有890萬骨折病例，我國現(xiàn)約有9000萬骨質(zhì)疏松癥患者。

　　“我們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室用小分子調(diào)節(jié)，發(fā)現(xiàn)確實(shí)能夠增強(qiáng)失重環(huán)境下骨細(xì)胞的生成?！蓖踅鸶Ｕf。

　　不過王金福團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，干細(xì)胞分化骨細(xì)胞的能力減弱的同時(shí)，分化成脂肪的功力見長。

　　所以斯考特大叔等宇航員從空間站待了一年回到地球，身材并沒有太大的走樣。因?yàn)樵谔毡３皱憻捝眢w，保骨鈣的作用不一定明顯，減脂說不定還是很有效的。

　　這個(gè)實(shí)驗(yàn)將探究太空微重力環(huán)境對干細(xì)胞分化潛能影響的原因，在世界上尚屬首次。