失重不僅破壞“飛人”的髮型和方向感,還會對培養皿中的細胞產生不可思議的影響。那微重力環境會對幹細胞產生哪些影響呢?

近日,美國加利福尼亞州帕洛阿爾託市斯坦福大學細胞生物學家Arun Sharma在世界幹細胞峰會(WSCS)上彙報了相關研究成果。他希望將幹細胞送至外太空,放置於國際空間站(ISS),從而使其處於近乎失重的狀態,以便進行相關研究。

宇航員的身體發生了什麼?

離開地球存在許多風險,其中之一就是改變人體心血管系統。有證據表明,宇航員容易發生心律不齊和心臟萎縮(更不要說其他太空危害)。Sharma向WSCS的觀眾解釋了他和同事想透過ISS詳細瞭解微重力對心肌的影響。

因為來自真實人類心臟的細胞對於研究來說是短缺且難以維持的,所以研究團隊需要從幹細胞中製造出新的心肌細胞。他們將來自3個人的成人面板和血細胞重程式設計為誘導多能幹細胞——能在體內發育成心臟細胞等許多不同型別的細胞。

之後,研究人員將這些細胞送上了太空。今年7月,SpaceX CRS-9任務帶來了這些在ISS停留了1個月的心肌細胞。來自同一人的第二組心肌細胞則留在地球上作為對照。

現在研究團隊開始分析在旅行期間和之後收集的資料,包括哪些基因被開啟或關閉,以及細胞的結構和收縮能力等。Sharma表示,初步觀察結果顯示,細胞在飛行時呈現出略微不規則的節律,但返回地球后恢復了正常節律。

研究人員稱,這表明微重力對宇航員的影響可能超越想象,因為他們身體的一些變化似乎模仿了加速的自然衰老過程。

使幹細胞更“乾澀”

長期空間任務可能會導致身體惡化,但似乎對某些型別的幹細胞有不同的影響。加州洛馬·林達大學移植免疫學家Mary Kearns-Jonker一直透過將心臟祖細胞——可以發展成為心肌的組織特異性幹細胞——裝入一個定位器裝置進行微重力模擬實驗。該裝置透過不斷旋轉這些細胞以減少重力。

該研究小組已經發現,新生兒的心臟祖細胞似乎在這些微重力條件下能更好增殖且表現出分化跡象——回到更原始的非專門化狀態,而成年人的心臟祖細胞並沒有出現這些現象。

“它們回來了一點點,以更有效地前進。”Kearns-Jonker解釋道。事實上,她發現微重力可以啟用某些遺傳途徑,從而當受損組織再生時開始運作。

但Kearns-Jonker說,“人們普遍認為地球上沒有完美的微重力系統。”所以,她計劃在2017年3月將實驗室細胞送入太空,並在ISS停留1個月,以探尋地球研究中發現的與年齡相關影響是否也發生在太空中。

能產生更好的療法嗎?

Kearns-Jonker團隊已經測試了地球上普通老年人心臟祖細胞的潛在治療效果。在尚未發表的研究中,她在成年羊身上誘導心臟病發作,然後為它們注射從新生綿羊心臟中分離的祖細胞。如果證明這些細胞能有效治療心臟病,她希望可以在臨床上測試微重力:即使只是1個星期的旋轉,也可以進一步提高它們的力量。

佛羅里達州傑克遜維爾梅奧診所幹細胞研究員Abba Zubair,對未來治療甚至有著更宏偉的願景:在ISS上發展幹細胞治療。他的工作重點是出血性腦卒中——大腦中破裂的血管造成的出血。他正在準備臨床試驗測試另一種細胞型別:間充質幹細胞,以挽救受損的神經元。

這個問題涉及的只是速度，未包括對重力因素的考量。我們觀測到的宇宙中存在的超光速現象，並非違反光速是宇宙終極速度的定義，很大程度上，恆星或星系遵循宇宙重力規律在飛速前進，在單一宇宙泡中可能會接近亞光速狀態，如再結合宇宙泡的膨脹，則可能其絕對速度超過光速，但在同一宇宙泡中的速度仍符合相關定律的限制。由於慣性的作用，將星球當做飛船，無論什麼速度都感覺不出來。但光速終也增加了更多風險，比如遭遇超新星或與密集星系碰撞的機率，但在如此大的宇宙尺度下，完全可以透過提前預測設計航線加以規避。

按照相對論，第一，不會有光速飛船。第二隻要不是處於加減速中，在飛船中感覺不到任何變化，他也不會知道自處於亞光速，第三，如果飛船減速了，回到低速狀態下，他會發現，身邊的人早己老去，而他依舊年輕

這個有些深奧了，但從我們看的電影中來猜想的話，這種速度下如果不在飛船中中和是會死人的，按照大劉三體的描述中的一段劇情來說，飛船突然的加速到第三宇宙速度之類，船中的人由於沒有進入重力液，瞬間爆炸成了一朵血花

這種很快的速度下人沒有什麼防護那就只有嗝屁了，其次長期生活在這種環境中，你能從最近的一部星爵和大表姐的電影中看出一點，就是周圍飛船轉完了之後發自內心的無聊，能冷凍冬眠到下個星球還好，如果不能睡著的話那就祈禱有怪獸來給你打吧，這樣這是激情點

加速階段因為有緩衝倉的設計，所以一般沒有什麼特別感覺。巡航模式下，活動基本如常，但不能太過劇烈，因為血液中的鐵原子電子雲收到干擾，攜氧能力下降三成左右，另外，組織液外滲是個常見副作用，主要是人體組織的差異性在光速環境中，設計偏差放大的原因。心理適應很重要，特別是貨運類飛行器，自動模式下，船員很少，個體的不適容易被放大。星航二線之前就發生過貨運員精神失調的問題。需要補充阻胺抗凝劑和中樞鈍化劑。科研類的，通常乘員受過更好的訓練。亞光速近些年已經基本停飛了，盪出機率比較大，能耗和安全性都過時了。僅供參考，不爭論亞光和全光優劣，不喜勿噴。