宇航员将在太空中培育肝脏

参考消息网11月6日报道 据美国趣味科学网站10月26日报道，在即将进行的一项研究中，微型肝脏将被送上国际空间站，以研究微重力是否能在充足的血液供应下促进健康组织的生长。

科学家说，这一努力可能会带来定制化太空生长的组织和器官用于移植手术。在接下来的两项试验中，研究人员计划测试肝脏组织在微重力环境下的生长情况，并测试一项新技术，该技术旨在使这些组织保持活力，在返回地球过程中处于过冷状态下。

加利福尼亚大学旧金山分校的外科学教授塔米·张(音)说：“如果这些组织在微重力的帮助下能像我们想象和希望的那样生长，那么我对它们的最终目标就是将它们用于治疗。”张教授还对趣味科学网站说，此类组织可以被移植来治疗各种肝功能疾病和紊乱。

在地球上的实验室培养皿中培养组织具有挑战性，部分原因是重力使细胞与培养皿的底部接触。重力也使细胞承受剪应力，因为为了使细胞在生长过程中悬浮，它们的培养皿需要搅拌。毕竟，在自然界中，器官是在成长中的胚胎里形成的，而胚胎是漂浮在子宫的羊水或卵子提供的液体垫中的。

这些一直存在的重力挑战促使研究人员开发出旋转的生物反应器，通过快速旋转来模拟低重力环境。这使得组织和微型器官或“类器官”可以在人工条件下生长，但这些旋转的容器也会给组织带来压力，特别是当其中的细胞簇变大时。

张教授及其同事认为，类器官可能会在像国际空间站那样持续、高质量的微重力环境中生长得更好。

“这些类器官通常直径为200微米，即0.2毫米，它们将能够进一步成为有机体并相互作用，从而形成更大的组织，尤其是带血管蒂的组织。”张教授在旧金山举行的2024年美国外科医师协会临床大会上介绍了她的这个研究课题。带血管蒂的组织充满了许多血管。

为了培养太空时代的类肝脏器官，张教授及其团队使用了“诱导多能干细胞”，这是一种成年细胞，被重新编程为可以产生不同类型组织的干细胞。然后，研究人员巧妙地把这些处理好的干细胞转化为肝细胞，并在一个特殊的球形生物反应器中培养这些细胞，该生物反应器被称为“组织球”。这个球形反应器在其中心有一个模拟血管的中央导管。培养具有这种循环系统的类器官是培养更大块组织的关键。

张教授说：“我们的概念是，主容器中的这些类器官可以与中央导管结合并相互作用，从而形成更复杂、更大的带血管蒂的组织。”

即将进行的肝脏组织试验(器材)将于2025年初飞往国际空间站。这些组织将在空间站生长两周，然后被固定在防腐液中，以便返回地球进行分析。第二项试验可能在2025年晚些时候或2026年初进行，将测试一种过冷系统，用于将活组织带回地球。

这些微型肝脏并不是第一批在国际空间站生长的类器官。研究人员正在利用太空生长的类器官来研究从大脑如何衰老到癌症如何发展和对药物的反应等一系列问题。

在空间站进行试验是多年工作的重点，张教授说：“在国际空间站进行试验非常令人兴奋。”（编译/龙君）