神十四携带的“行李”，细胞分子基因层面研究的重要支撑！

神舟十四号在轨期间迎来了梦天实验舱，依托梦天实验舱搭载的低温储存设备，航天员首次进行了活体细胞的保存和在轨实验，这些样本跟随航天员一同返回。不论是对于我们后续健康防护措施的制定，还是对我们航天医学的研究，以及对于人类认识自身、对环境响应都有重要的意义。

干细胞实验单元

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11月12日，“天舟五号”货运飞船在文昌航天发射场顺利升空，搭载的浙江大学生命科学学院余路阳教授、王金福教授团队的干细胞实验单元也将抵达中国空间站，与此前安装在问天舱内的生物技术实验设备“会师”。在“神舟十四号”航天员乘组的操作下，中国空间站迎来了首个干细胞研究项目。

通过自动换液、温控、供气等处理，空间实验装置将诱导人骨髓间充质干细胞向骨细胞分化，并进行实时显微成像。在轨实验完成后，实验装置中的细胞样品还将随航天员重返地面，接受进一步的生物学分析。项目负责人余路阳介绍，团队后续将对回收样品开展生物化学和分子生物学检测，并开展地面匹配实验。

此前，团队于2014年和2017年先后在“实践十号”卫星和“天舟一号”货运飞船上开展了相关干细胞研究，揭示了在空间微重力的作用下，骨钙在不断流失的同时，生成也相应减少的现象，并明确了空间微重力影响骨细胞生成的核心信号调控通路。

系列多组学研究

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为了系统全面的揭示太空飞行对人的生理造成的影响，美国宇航局（NASA）开展了一系列多组学研究，包括了4 个人类细胞模型, 11个小鼠组织，2个人类组织, 2小鼠品系(C57BL/6和BALB/c), 从2006年到2017年太空任务收集的宇航员血液和尿液, 以及之前美国宇航局的双胞胎研究（Twin Study）。

美国宇航局的Afshin Beheshti以及其合作者通过对上述各种多组学数据的系统生物学整合分析发现：首先，太空飞行对离体细胞的影响比对整个器官要大，这表明组织复杂性在响应与太空有关的压力中起着至关重要的作用；其次，肝脏比其它器官有更多的差异基因和蛋白质表达变化，这与肝脏作为感知血液成分变化和维持体内动态平衡的关键枢纽所起的作用一致；最后，整体通路分析确定了太空飞行如何在细胞，组织和有机生物体的遗传，蛋白质和代谢产物水平上影响线粒体功能。

宇航员血液基因突变

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今年8月，纽约一家顶尖私立医学院公布了一项研究结论，他们收集了一些宇航员血液样本，结果发现，每个样本都有基因突变。据作者介绍，该项目发现的突变，在很多研究中已表明与癌症、白血病有关。目前，该项研究已被《通讯生物学（Communications Biology）》发表。

其中，最常出现的突变基因是TP53，出现频次为7人，其次是DNTM3A，有6人的样本中检测出此变异。TP53是一种人体内重要抑癌基因之一，它能该应细胞应激及损伤，阻碍细胞继续分裂并启动死亡程序；另一高频出现的DNMT3A基因突变，则与急性髓细胞白血病有着关联。

通过针对DNA进行靶向纠错测序，科学家希望能够分析样本中了外周血单核细胞内的体细胞突变，发现那些「意义不明的克隆性造血」，英文简称CHIP。已有研究表明，CHIP本身与白血病、肿瘤、心血管疾病及心脏代谢疾病有着直接关系，且CHIP发生程度与疾病风险也呈正相关。值得一提的是，随着人类衰老，CHIP发生概率也在不断变大。

环境适应遗传资源库

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在2015年3月至2016年3月期间，NASA宇航员Scott于国际空间站（ISS）驻留1年，而他的双胞胎兄弟则留在地球作为对照。近日，科学家们已经完成了对二人的第一次全面综合多元化分析。小至人体细胞和微生物组的分子分析，大到人体生理学认知，可以说是太空环境对人体影响的最全面的分析解读，也是NASA制定的最尖端的推动性项目。

微观层面，受到太空环境影响，因氧气剥夺的应激反应、炎症增加及营养物质水平的变化导致Scott的基因表达与其兄弟相比变化了7%，其中与免疫系统有着密切关系。科学家还发现在太空肠道微生物中细菌的比例发生了明显变化，这将有助于为未来的火星任务提供实验参考依据。除此之外，流感疫苗在太空中的效果与在地球上基本相同，这也可以看作是一个好消息。

人类究竟能否适应长期的太空旅行？或者长时间处于微重力、高辐射环境对人体上海究竟有多大？现在回答这些问题还为时过早，但无论如何，对分子、生理和行为学数据的研究意义重大。此次带回了（航天员）的血液、尿液、唾液，血液因为是在轨过程的，可以让我们从更深层次、从细胞分子基因的层面，去研究人对环境的适应性，这也使咱们国家拥有了我们自己的在轨环境适应遗传资源库。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://m.thepaper.cn/baijiahao_10148892

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/490623.shtm

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1630785574981641314&wfr=spider&for=pc

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。