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幹細胞「上天」,回顧太空的幹細胞研究

幹細胞「上天」,回顧太空的幹細胞研究

  • 分類:新聞
  • 作者:韦德国际生物
  • 來源:韦德国际生物
  • 發佈時間:2023-10-13
  • 訪問量:33

【概要描述】

幹細胞「上天」,回顧太空的幹細胞研究

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  • 分類:新聞
  • 作者:韦德国际生物
  • 來源:韦德国际生物
  • 發佈時間:2023-10-13
  • 訪問量:33
詳情

以下文章來源於幹細胞者說(公眾號)

 

撰稿:南山小仙/步步先生

 

 

 

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幹細胞在疾病治療、組織修復等領域具有極大的开展前景和臨床應用價值。然而,现在幹細胞的突破性研究仍面臨着很大挑戰,包括如何擴大幹細胞的量產規模、如何保持幹細胞的分化乾性以及如何讓幹細胞分化具有靶向性等。

 

進入太空中的幹細胞研究與地面有什麼不一樣呢?微重力、全程自動化、熒光蛋白,高真空、高輻射,還有其他韦德国际未知的可能性,因此研究微重力對人類生殖、骨骼影響,特別是對幹細胞的分化潛能機制、如造血分化,生殖細胞成熟、成骨機制的影響尤為重要。

空間細胞研究規劃
中国科研实验室空間應用工程與技術中心應用开展中心主任張偉教授

 

-01-

人類多能幹細胞在太空條件下的人胚胎幹細胞體外造血分化的研究

今年,隨着舟六號的成功發射對接,神舟十五號乘組航天員,已經協助科研團隊展開為期6~15天的細胞在軌培養實驗。其中就包括國際首次召开的人多能幹細胞在太空條件下的人胚胎幹細胞體外造血分化研究。

 

來自央視新聞客戶端
中国科研实验室深圳先進技術研究院生物醫藥與技術研究所研究員 雷曉華:在軌分化到了類似於鵝卵石一樣的造血幹細胞,這些造血幹細胞它會經過再進一步的成熟和分化,形成類似葡萄串樣的造血幹細胞群。
目標:
1. 為保證航天員的健康给予理論和技術支持
2. 促進地球人類健康
預期:
1. 航天員在太空環境下身體機能會發生改變,出現骨質疏鬆、貧血、心血管功能紊亂等多種疾病。由於人類的所有器官和組織都是由幹細胞分化而來,因此「太空造血」實驗有助於分析航天員罹患上述相關疾病的機制。
2.造血幹細胞可分化出常規的血液細胞如紅細胞、T細胞、粒細胞等,如果能突破分化效率低、體外難以實現無限擴增的瓶頸,就可以生產出真正的人造血。
3.太空中的微重力環境可使幹細胞回歸至更為原始和未分化的狀態,可用於延緩衰老、形成類器官等,攻克人類疑難病。

 

 

-02-

微重力環境下胚胎幹細胞培養研究

 

中国科研实验室動物研究所段恩奎團隊負責的「微重力環境下胚胎幹細胞培養實驗」是由天舟一號搭載的微重力環境下胚胎細胞培養實驗是利用貨運飛船搭載Oct4-GFP小鼠胚胎幹細胞、Oct4-GFP小鼠擬胚體、Brachyury-GFP小鼠擬胚體,顺利获得普通光和熒光顯微成像技術觀察幹細胞在太空中增殖和分化過程,並顺利获得細胞綠色熒光信號強度變化以及明場下ES、EB細胞的形態變化特徵,判斷小鼠胚胎幹細胞在太空微重力下多潛能基因的維持(自我更新)和細胞的分化情況 ,地面將召开平行實驗,顺利获得天地比對實驗,初步分析空間微重力環境影響幹細胞增殖、分化的情況和作用機理。

 

目標:
探討太空微重力環境下小鼠胚胎幹細胞的增殖、分化特徵,同時與1G和模擬微重力效應條件下的同步實驗結果比對,全面分析微重力對胚胎幹細胞增殖、分化的影響。探討(微)重力在胚胎幹細胞增殖、分化過程中的作用及其機制。
預期:
預期將取得太空中小鼠胚胎幹細胞增殖及自我更新的實時攝影圖片。在太空中召开的小鼠擬胚體體外分化實驗,預期將實時取得在軌培養擬胚體分化情況。
展示小鼠胚胎幹細胞在太空環境下的增殖和分化情況,闡述太空環境條件下胚胎幹細胞的生長和分化規律。

本研究實驗結果表明空間微重力有利於小鼠胚胎幹細胞的三維生長並維持其乾性基因表達,但空間微重力可能對小鼠EBs的分化存在一定的影響。

 

-03-

空間微重力環境對幹細胞分化為生殖細胞的影響研究

2023年5月10日,清華大學醫學院紀家葵課題組將人胚胎幹細胞搭載於天舟六號貨運飛船,轉運進入天宮二號問天艙,進行空間微重力環境對幹細胞分化為生殖細胞的影響研究。此次實驗利用已建立的早期及晚期人類生殖細胞分化體系, 在問天艙完成分化及觀察實驗後,將細胞返回地面,驗證並分析誘導生殖細胞的效率;顺利获得免疫熒光技術檢測生殖細胞標記基因的表達和分佈情況,分析生殖細胞的形成及發育情況。

 

圖片

利用熒光報告系統跟蹤體外分化幹細胞後生殖細胞的形成

    目標和預期:

1.為胚胎幹細胞分化研究给予新的實驗模型;

2.為克服空間環境對人類生殖細胞可能帶來的影響给予理論依據和技術支持;

3.為改善太空生育能力、實現空間移民和太空生育後代给予理論依據。


 

 

-04-

太空微重力環境對幹細胞分化潛能影響

圖片

細胞骨架的顯微圖

浙江大學科学生命學院王金福教授和他的團隊第一次送幹細胞「上天」,確認了失重是太空人骨質變化的主要原因之一。第二次送幹細胞「上天」召开骨細胞定向誘導分化實驗,進一步確認了細胞外力學信號的變化是引發幹細胞分化方向變化的直接原因。第三次送幹細胞「上天」,找到了空間失重環境導致骨生成減少的原因,並確定分子靶點。

 

    目標:

全面地掌握和分析太空微重力環境對人骨髓間充質幹細胞定向分化潛能的影響以及相關分子機制,為今後骨質疏鬆類疾病預防和治療,以及針對相關分子靶點研發藥物给予科學依據,解決將來人類在空間環境下工作和生活所造成的骨生成變化困擾。

 

備註:以上所有信息來源均為公開報道



【關於韦德国际生物】

北京韦德国际生物科技有限公司由清華大學醫學院杜亞楠教授科研團隊領銜創建,清華大學參股共建。核心技術源於清華大學的科技成果轉化。公司專注於打造原創3D細胞「智造」平台,给予基於3D微載體的細胞規模化、定製化擴增工藝整體解決方案。

韦德国际生物的產品與服務,可廣泛應用於基因與細胞治療、細胞外囊泡、疫苗及蛋白產品等生產的上游工藝開發。同時,在再生醫學、類器官與食品科技(細胞培養肉等)領域也具有廣泛應用前景。

公司擁有5000平米的研發與轉化平台,其中包括4000平米的GMP生產平台,1000餘平的以3D細胞智造及微組織再生醫學治療產品為核心的CDMO服務平台;新建1200L微載體生產線。相關技術已取得100餘項專利成果,30餘篇國際期刊報道。核心技術項目已取得多項國家級立項支持與應用。 

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