厉害了，干细胞！医学院纪家葵课题组负责中国空间站微重力环境对干细胞谱系分化的影响研究

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从古至今，人类对于宇宙未知领域的探索从未停止。但是与人类生存的地球环境截然不同，已知的空间环境中，微重力、辐射以及强磁场环境对人类健康的影响最大，生命体在太空环境中受到的重力水平为地球表面重力的百万分之一，微重力会造成细胞或组织的形态改变及其结构力学应力的消失，进而会对整个机体的结构和功能产生影响。
因此确保人类在太空环境长期驻留后，生殖功能正常及其后代健康已成为重要的挑战。近年来，随着中国空间站的建成和运营，给我们提供了研究生殖细胞在太空中发育规律的机会。

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为了最大限度减少空间微重力环境可能对人类身体健康造成的伤害，美国、俄罗斯和欧洲空间局利用有人和无人飞船以及空间站、航天飞机等进行了大量的动物航天实验，为空间生物学提供了许多宝贵资料。
但有关空间微重力对人体生殖能力影响的研究尚处于初级阶段，现有的结果主要是通过短期检测航天员生殖激素水平变化，从宏观上间接分析太空微重力对人类生殖健康的影响。因此，从细胞水平和分子水平上直接研究和确定微重力对人类生殖细胞成熟和胚胎干细胞分化的影响，符合空间生命科学研究的前沿需求，意义重大。
2023年5月10日，清华大学医学院纪家葵课题组将人胚胎干细胞搭载于天舟六号货运飞船，转运进入天宫空间站问天舱，进行空间微重力环境对干细胞分化为生殖细胞的影响研究。该项目结合细胞生物学、生殖生物学和分子生物学研究方法，利用人类胚胎干细胞诱导分化为早期及晚期生殖细胞的分化体系，研究空间微重力环境对人类生殖生物学的效应。

项目的目标

(1)为胚胎干细胞分化研究提供新的实验模型；(2)为克服空间环境对人类生殖细胞可能带来的影响提供理论依据和技术支持；(3)为改善太空生育能力、实现空间移民和太空生育后代提供理论依据。
在2017年天舟一号细胞科研项目中, 该课题组已完成将人类胚胎干细胞诱导分化为早期生殖细胞的分化体系, 并以自动换液远程遥控方式观察细胞形态33天。
此次实验利用已建立的早期及晚期人类生殖细胞分化体系, 在问天舱完成分化及观察实验后，将细胞返回地面，验证并分析诱导生殖细胞的效率；通过免疫荧光技术检测生殖细胞标记基因的表达和分布情况，分析生殖细胞的形成及发育情况。
这些研究结果将进一步加深我们对生命体太空生长发育与繁衍规律的认知，为解决人类太空长期生存面临的生殖健康问题奠定基础。
此次项目中，医学院纪家葵实验室博士生李颖、高辉及陈治全负责研制实验中所需的各类干细胞，进行多次匹配实验及在文昌发射基地加载样品参与临射任务。

图. 李颖、高辉在5月9日临射前加装细培养盒到实验单元

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图. 团队成员在5月7日火箭转运至塔台现场合照留念

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来源：清华大学医学院

审校：南风 | 咏彤

声明：本文仅作为科普，拒不接受商业用途的转载申请，亦不构成任何建议。

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