太空能成為孕育幹細胞的搖籃嗎

【科技創新世界潮】

◎本報記者 劉 霞

美國梅奧診所兩名科學家在新一期自然出版集團旗下《微重力》雜誌發表論文稱，他們研究發現國際空間站上的微重力環境可以增強幹細胞的再生潛力。在這種特殊環境下生長的幹細胞，展示出與眾不同的“特質”，未來有助加速新藥研發進程，可為治癒疑難雜症提供新“武器”。

然而，也有科學家對此持謹慎態度。他們認為目前在太空培育幹細胞還處於起步階段，還有一些未知因素需要探索。比如，長期暴露在微重力環境下，幹細胞是否會喪失部分功能？這些細胞在返回地球后，功能和活力是否會有很大變化？

環境促進細胞生長

梅奧診所再生生物治療中心研究專家費伊·阿布爾·加尼和阿巴·祖拜爾等分析了在國際空間站開展的三次幹細胞實驗數據。他們想要解答一個疑問：太空能成為孕育大量幹細胞的搖籃嗎？

人體骨髓和脂肪組織內的成人幹細胞數量有限。為獲得足夠多的幹細胞用於臨牀研究，以及供患者使用，必須對幹細胞進行增殖。然而，這一過程不僅成本高、耗時長，而且得到的幹細胞質量還可能參差不齊。

與在地球實驗室環境中培育幹細胞相比，微重力環境可以促進幹細胞更好地生長。加尼解釋稱，太空幹細胞培養實驗中，他們發現了在正常重力環境下無法檢測的細胞機制。這讓他們對幹細胞是如何增殖、如何發揮作用，以及是如何變形為特化細胞有了全新認識。所謂特化細胞指喪失分裂能力，但保持生理機能的細胞，如神經細胞和肌肉細胞等。

中國天津大學藥學院研究員劉子川表示，太空中的微重力環境可使幹細胞迴歸至更原始和未分化的狀態，可用於延緩衰老、形成類器官等。

藴藏較大臨牀潛力

祖拜爾等人開展的研究表明，在失重狀態下生長的幾種幹細胞，藴藏着較大的臨牀潛力。

例如，間充質幹細胞是一種成體幹細胞，其能分泌具有癒合潛力的生長因子。他們的研究已經證明，在微重力條件下擴增的間充質幹細胞，比起地球上生長的同類細胞，免疫抑制能力更勝一籌。

造血幹細胞是血液系統中的成體幹細胞，具有長期自我更新的能力，以及分化成各類成熟血細胞的潛能。研究結果顯示，在國際空間站上生長的造血幹細胞，不僅生命力旺盛，還能擴增並分化為紅細胞或白細胞，未來或許能成為治療血癌的“秘密武器”。

心血管祖細胞則是血管和心肌的構建模塊，在修復心肌方面起着至關重要的作用。加尼稱，在太空中培養的心血管祖細胞，或許能為修復心臟病發作後受損的組織提供全新的選擇。

神經幹細胞存在於中樞神經系統內，在大腦發育、維護和修復方面起關鍵作用。在微重力環境下，神經細胞會擴增。加尼等人正緊鑼密鼓地研究，在太空中生長的神經細胞，是否能為中樞神經系統疾病提供替代療法。

加尼認為，太空培養的幹細胞能被用於在培養皿中重現癌症和其他疾病的逼真模型，利用這些模型，可跟蹤疾病進展情況，並測試新療法的療效。

研製之路並非坦途

儘管在太空培育的幹細胞藴含巨大的研究和應用潛力，但其研製之路仍挑戰重重。

首先，培育出來的幹細胞長期暴露於太空微重力環境，可能會變得“軟弱無力”，失去原有的功能和活力。

其次，隨着時間的推移，太空輻射可能會損傷細胞的DNA並影響其生長。

此外，也有科學家擔心，在微重力環境下生長的細胞可能會發生癌變。對此，祖拜爾表示，他們在太空培養的間充質幹細胞中，沒有發現可能引發癌症的“蛛絲馬跡”。

加尼強調，在太空培育幹細胞目前還處於早期階段，失重狀態會對增殖細胞產生何種影響目前仍是未知數，亟待更多科學數據、深入研究和充足資金，來揭開其“神秘面紗”。未來，隨着對太空的進一步探索，利用太空推進再生醫學發展，幹細胞應用將開啓新的篇章。