【NASA网站 4月2日报道】即将于4月5日发射的“发现”号航天飞机不仅搭载了7名航天员、一个满载国际空间站科学实验设备的多功能后勤舱,而且携带了16只小白鼠2个空间组织缺失实验设备(Space Tissue Loss experiments)。NASA科学家将在“发现”号上开展3个基础生命科学实验,目的是更好地了解航天飞行如何影响细胞生长以及细胞如何抗感染。未来执行长期飞行任务的航天员需要了解太空中伤口愈合的机制以及细胞感染的原因,从而才能避免感染疾病,因此开展上述生命科学实验非常必要。3项基础生命科学实验分别为:
1. 空间组织缺失干细胞再生实验
NASA艾姆斯研究中心空间组织缺失干细胞再生实验(the Space Tissue Loss's Stem Cell Regeneration experiment)首席科学家爱德华·阿尔梅达说:“随着人类的触角扩展到其他星球,我们必须学会如何在太空中生活更长的时间。了解太空如何影响干细胞的健康对于空间探索活动至关重要,这是因为人类的健康要有正常的组织修复和再生功能作保证。”
干细胞再生实验将研究胚胎干细胞在太空中是如何生长为特定的组织的,换句话说就是要研究本来相同的胚胎干细胞如何分化为功能不同的细胞。实验将利用小白鼠的胚胎干细胞和胚体,研究微重力对成体干细胞修复和再生功能的影响。科学家们通常将胚体视作哺乳动物生长的早期阶段,因为胚胎干细胞能分化成成体任何类型的细胞。在之前的几周时间里,科学家们一直在肯尼迪航天中心为干细胞再生实验做准备工作,他们培养了一些小白鼠的胚胎干细胞。在“发现”号航天飞机发射之前,科学家们将把这些干细胞放入“发现”号上培养箱的一个生物反应器中,然后在航天飞机飞行的过程中开展实验。阿尔梅达说:“我们想要了解在太空中组织退化的根本原因,希望这些研究能帮助我们找到成体干细胞在微重力条件下保证健康的防护措施。”
2.空间组织缺失-免疫实验
空间组织缺失-免疫(STL-Immune)实验由美国亚利桑那州立大学生物设计研究所传染病与疫苗研究中心生命科学副教授谢丽尔·尼克森领导,该实验将首次在空间飞行过程中让病毒感染人体细胞(沙门氏杆菌感染肠道细胞),进而研究微重力环境对肠道细胞反应的影响。尼克森说:“更好地了解微生物与人体细胞在太空中如何相互影响,有助于开发新的疫苗和疗法对抗感染性疾病和其它疾病,因此我们的研究对于地球上的生命和执行长期空间飞行任务的航天员具有潜在的应用价值。”
3.老鼠免疫学实验
老鼠免疫学实验将研究微重力条件对小白鼠免疫系统的影响。实验的首席研究员米莉休斯·富尔福德曾是NASA航天员,并且是加州大学泌尿医学院教授。富尔福德说:“老鼠免疫学实验将检查老鼠胸腺细胞中的所有8000个基因,以在分子水平上确定抑制免疫系统的原因。”“发现”号发射之前,小白鼠被分为两组,一组将随“发现”号进入太空,另一组作为对照组留在地面上。然后,每一组的小白鼠各选出一半接种白细胞,白细胞分为两种:一种已经与胸腺细胞接种过,另一种接触过其它外源蛋白。另一半的小白鼠直到进入太空的小白鼠返回地面以后才接种白细胞。科学家们将分析先接种白细胞的小白鼠和后接种白细胞的小白鼠在反应上有什么不同。
上述3项实验均由NASA艾姆斯研究中心国际空间站非探索项目办公室负责管理。实验用到的有效载荷由NASA艾姆斯研究中心飞行系统制造部与空间生命科学部研发和制造,所需资金由NASA探索系统任务委员会先进能力部提供。沃尔特里德陆军研究所提供了硬件支持,国防部太空试验计划署参与了有效载荷的研发并负责管理空间组织缺失实验硬件的集成工作。