科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞

為探究腦細(xì)胞對(duì)微重力的反應(yīng)，美國(guó)科學(xué)家將由干細(xì)胞制成的小塊腦細(xì)胞——“類器官”送上國(guó)際空間站。結(jié)果顯示，這些“類器官”在結(jié)束太空之旅返回地球時(shí)，不僅狀態(tài)良好，而且生長(zhǎng)速度快于留在地球上的“同類”。這一發(fā)現(xiàn)有助揭示太空旅行對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的潛在影響，相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《干細(xì)胞轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志。

微重力會(huì)改變?nèi)祟惖募∪?、骨骼、免疫系統(tǒng)和認(rèn)知，但其對(duì)大腦有何具體影響，仍是未知數(shù)。斯克里普斯研究所與紐約干細(xì)胞基金會(huì)合作開展的實(shí)驗(yàn)試圖回答這一問(wèn)題。

在地球上，研究團(tuán)隊(duì)使用干細(xì)胞，制造出了由皮質(zhì)和多巴胺神經(jīng)元組成的大腦“類器官”，這些是神經(jīng)元受多發(fā)性硬化癥和帕金森病影響的模型。另一些“類器官”還囊括了小膠質(zhì)細(xì)胞，這種類腦中的免疫細(xì)胞有助揭示微重力對(duì)炎癥的影響。隨后，這些“類器官”前往國(guó)際空間站“出差”，并于一個(gè)月后返回地球，結(jié)果顯示其非常健康。

為了研究太空環(huán)境對(duì)細(xì)胞功能的影響，研究團(tuán)隊(duì)比較了“出差”太空的“類器官”和地球上的“類器官”細(xì)胞的RNA表達(dá)模式（一種衡量基因活性的標(biāo)準(zhǔn)）。他們發(fā)現(xiàn)，與地球上的對(duì)照組相比，在微重力下生長(zhǎng)的“類器官”具有更高水平與成熟相關(guān)的基因，以及更低水平與增殖相關(guān)的基因。這意味著，在微重力環(huán)境下，細(xì)胞發(fā)育得更快，復(fù)制得更少。此外，在微重力下生長(zhǎng)的“類器官”炎癥較少，壓力相關(guān)基因的表達(dá)較低。

團(tuán)隊(duì)下一步計(jì)劃研究受阿爾茨海默病影響最大的大腦區(qū)域。他們還希望弄清楚在不同空間中，神經(jīng)元相互連接的方式是否存在差異。