国际空间站培养心脏细胞的重要变化
发布日期: 2020-05-29
信息来源: 载人航天动态
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据NASA网站2020年4月24日报道,航天飞行改变了人体的许多行为过程,包括心脏的功能和产生心脏组织的细胞的行为。为了进行心脏干细胞研究,研究人员在空间站上培养了人的心脏干细胞或心血管祖细胞(CPC)。
近期研究人员提出一项新研究,将空间站培养的CPC中的Hippo信号通路与回转器(在地面上模拟微重力环境)中培养的相同细胞的Hippo信号通路进行比较。心脏发育所必需的Hippo信号通路在成人中通常是活跃的,并使Yes相关蛋白(YAP1)失活。YAP1可以调节细胞存活并增加细胞数量,因此使YAP1失活可以减少细胞增殖。然而,当Hippo通路被抑制或不活跃时,YAP1就会变得活跃,从而产生更多的祖细胞和可能的器官生长。在空间站和回转器中的成熟细胞的YAP1的表达均呈上升趋势。
之前对啮齿动物的研究表明,将YAP1引入成年人心脏可以重新激活再生能力。最新的发现表明,微重力可以诱导成年人的CPC表达YAP1,这可能是令人感兴趣的。当YAP1上调或表达水平升高时,可促进心血管再生,研究发现它在短期内因微重力的影响上调了。但YAP1的改变是暂时的,这种暂时性是一件好事,否则细胞会以不受控的方式增殖并导致癌症。
YAP1在器官发育和器官大小方面发挥着重要作用,YAP1在新生儿心血管祖细胞中的水平较高,这对于细胞修复是非常有效的。一旦新生儿期结束,YAP1的表达和细胞对心血管修复作用就会降低。由于YAP1是生长和修复的重要调节因子,因此暂时增加YAP1在老年人细胞中的表达可能对治疗有用。
通过将细胞暴露在微重力环境下诱导YAP1,能以一种有利于器官修复的方式改变细胞。研究小组发现,模拟微重力环境与实际的微重力环境具有相同的作用效果,这一发现也很重要。研究人员可以很容易地从回转器中获取样本,而不是在距地球约数百千米的轨道上获取样本。(康金兰)
(责任编辑:周雁)