2024年10月30日凌晨，神舟十九号载人飞船从酒泉卫星发射中心成功发射升空。这次任务不仅意味着中国航天在空间站应用与发展阶段的持续探索，也让浩瀚太空迎来了中国“90后”的首次访客。他们将在轨开展微重力环境中的生命科学和医学实验。
之前，科技日报还特别报道了干细胞的“太空之旅”，研究团队希望通过在太空微重力环境下探索干细胞分化机制，为地面医疗研究提供新方向，推动疾病治疗技术的进步。
2023年6月14日，科技日报报道了题为“干细胞‘上天’造血只为落地救人”的文章。
人多能干细胞因其具备无限增殖的潜力，能够分化为人体内几乎所有类型的细胞，在疾病治疗和组织修复等领域展现出巨大的临床应用价值。
然而，干细胞的研究虽然前景广阔，却依然面临诸多挑战，如如何实现大规模量产、保持干细胞的分化潜能，以及如何精准引导干细胞的靶向分化等。
6月4日，神舟十五号载人飞船返回舱顺利着陆，除了航天员外，还带回了一批实验样品。其中包括国际首次在太空微重力环境下进行的多能干细胞早期造血分化研究的细胞样品。经过6至15天的在轨培养，这些多能干细胞首次实现了“太空造血”的突破。
中国科学院深圳先进技术研究院副研究员雷晓华团队对神舟十五号带回的“太空造血”干细胞实验样品进行了全面检测和分析。他们计划通过对比在轨实验和地面平行对照实验，探索微重力对干细胞生长的影响机制。这项研究有望突破地球环境下干细胞研究的瓶颈。
天津市免疫研究所副所长、天津医科大学总医院神经内科刘强教授指出，此次在人多能干细胞在太空微重力环境下向早期造血分化研究的实验有3个主要原因。
①首先是突破环境限制。
刘强表示，在地球上的传统二维平面培养环境中，干细胞难以在短时间内大量增殖，且随着传代次数的增加，干细胞质量会逐渐下降。“由于现有的实验条件和环境在地球上难以实现目标，科学家们将目光投向了具有微重力、高真空和高辐射的太空环境。”
②另一个重要原因是为了保障航天员的健康。
在太空环境下，航天员的身体机能会发生变化，可能导致骨质疏松、贫血、心血管功能紊乱等多种疾病。
由于人体所有的器官和组织都源自干细胞的分化，因此“太空造血”实验能够帮助分析这些疾病的形成机制。
③最后，实验的目标还包括促进地球上人类的健康。
天津大学药学院研究员刘子川指出，以造血干细胞为例，这类细胞能够分化成常规的血液细胞。如果能突破分化效率低、难以实现体外无限扩增的瓶颈，就有可能生产出真正的“人造血”，从而彻底解决“血荒”问题。
此外，太空中的微重力环境可以使干细胞回归到更原始的未分化状态，这为延缓衰老、形成类器官以及攻克各种疑难病症提供了新的可能性。
刘子川指出，太空环境最显著的特点就是微重力。在微重力条件下，干细胞和培养基的重力特性和形态结构都会与地面环境产生明显差异。
刘强解释说，地球重力会导致干细胞在培养过程中容易聚集和结块，而在太空中，干细胞则能够均匀悬浮、自由生长；同时，不受重力影响的环境使得干细胞的生长更加稳定，这有助于推进干细胞的产业化发展。
相比于地球上生长的细胞，太空微重力环境中的细胞表现出更好的功能，具有更强的免疫抑制能力。此外，干细胞在微重力环境下的体外培养更接近于胚胎内干细胞的分化与增殖。
刘强认为，太空的独特空间和微重力环境可能为干细胞的稳定增殖、增强诱导分化效率以及提高组织三维重建水平提供新的解决途径。
“太空造血”实验为干细胞研究提供了一个理想的模型。通过这一实验，科研人员能够深入研究造血过程中基因组的变化和细胞重要信号通路的作用，包括细胞间的相互作用，可能揭示一些基本的细胞生物学问题，为干细胞研究开辟新思路。
