太空中的干细胞研究

2017-04-28

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干细胞者说

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正文

太空中的干细胞研究与地面有什么不一样呢?微重力、全程自动化、荧光蛋白,还有什么.......


干细胞生物学是21世纪瞩目的研究领域之一,是组织工程和再生医学研究的上游学科。干细胞的重要功能是维持和控制细胞的再生能力,它具有自我更新复制能力和多分化潜能,它可分化为多种组织细胞类型。

研究微重力对人类生殖功能的影响,特别是对干细胞的分化和生殖细胞成熟机制的影响显得尤为重要。

本文对此次太空上的实验做个简单的整理概述。

实验一:微重力环境下胚胎干细胞培养实验

中国科学院动物所丨段恩奎团队

空间微重力效应是否影响干细胞增殖和分化?能否利用空间微重力独特的条件开展干细胞大规模扩增和组织工程构建呢?这些问题是目前空间生物学研究的前沿和热点的问题。



研究任务:

  • 探讨太空微重力环境下小鼠胚胎干细胞的增殖、分化特征,同时与1G和模拟微重力效应条件下的同步实验结果比对,全面了解微重力对胚胎干细胞增殖、分化的影响。

  • 探讨(微)重力在胚胎干细胞增殖、分化过程中的作用及其机制。

关键词:

  • 实验材料:胚胎干细胞

  • 技术手段:活细胞荧光示踪技术

  • 实验目的:结合明场细胞的形态和克隆大小进一步判断细胞的生长状态,从而初步判断太空环境对干细胞增殖、分化以及对特定基因表达影响的作用。


预期成果:

  • 初步了解太空微重力对胚胎干细胞增殖、分化影响的作用情况。

  • 预期将获得太空中小鼠胚胎干细胞增殖及自我更新的实时摄影图片。在太空中开展的小鼠拟胚体体外分化实验,预期将实时获得在轨培养拟胚体分化情况。

  • 展示小鼠胚胎干细胞在太空环境下的增殖和分化情况,阐述太空环境条件下胚胎干细胞的生长和分化规律。


实验二:微重力环境下定向分化人类胚胎干细胞为生殖细胞

清华大学丨纪家葵团队


  • 实验材料:人类胚胎干细胞(H9细胞系)

  • 细胞特点:该细胞能在形成生殖细胞时特异表达绿色荧光。

研究任务:

(1) 太空微重力条件下诱导人胚胎干细胞为生殖细胞:

依据分化目的为其定期更换含有不同诱导因子的培养基,在太空进行诱导分化实验,并利用明视野显微镜和荧光显微镜进行跟踪观察。


(2) 细胞形态学分析:

观察各诱导体系内报告基因表达情况和细胞形态,与地面对照组比较,分析各类生殖细胞诱导效率和形态特征。


实验三:太空微重力环境对干细胞分化潜能影响

浙江大学丨王金福团队

实验梗概:

  • 实验材料:人类骨髓间充质干细胞

  • 实验特点:骨髓间充质干细胞(BMSCs)向成骨细胞定向诱导分化。通过标志荧光蛋白,根据观察细胞里的蛋白分布来确定变化。

研究意义:

全面地掌握和了解太空微重力环境对人骨髓间充质干细胞定向分化潜能的影响以及相关分子机制,为今后骨质疏松类疾病预防和治疗,以及针对相关分子靶点研发药物提供科学依据。


—  END  — 



本文主要参考中国科普博览资料以及其他公开资料整理而成。


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来自:刘真合  > 医疗
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