太空飞行改变了人类的心脏细胞,但在地球上(大部分)恢复正常

时间:2020-09-09作者:101健康网分类:健康知识浏览:94评论:0

研究显示,从干细胞中提取的心肌细胞在太空航行时代和航行后对环境具有显著的顺应性研究人员检测了在国际空间站上培育5.5周的人类心脏细胞的细胞水平心功效和基因表达暴露在微重力下改变了数千个基因的表达,但在返回地球后的10天内,基本上正常的基因表达模式重新泛起。

研究是新颖的,由于这是第一次使用人类诱导的多能干细胞来研究太空航行对人类心脏功效的影响,说微重力是一种环境,就其对人体的整体影响而言,人们还不太领会这种环境,像这样的研究有助于展现人体细胞在太空中的行为,特别是当天下最先执行越来越多的太空义务,如去月球和火星时。

已往的研究解释,太空航行会导致心脏功效的心理转变,包罗心率降低、动脉压降低和心输出量增添但迄今为止,大多数心血管微重力心理学研究都是在非人类模子或组织、器官或系统水平上举行的微重力在细胞水平上影响人类心脏功效的作用,现在还知之甚少。

为领会决这个问题,研究人员研究了人类诱导的多能干细胞衍生心肌细胞(hiPSC CMs)通过重新编程血细胞从三个个体中发生hiPSC系,然后将其分化为hiPSC-CMs。作为商业补给服务义务的一部分,击败hiPSC的CMs随后被发射到国际空间站的SpaceX航天器上同时,为了举行对照,在地球上培育了地面对照hiPSC-CMs。

返回地球后,空间航行的hiPSC-CMs显示出正常的结构和形态然而,它们确实通过改变跳动模式和钙循环模式来顺应。此外,研究人员还对在国际空间站4.5周和返回地球10天后收获的hiPSC-CMs举行了RNA测序。这些结果解释,2635个基因在航行、航行后和地面控制样本中有差异表达最显著的是,与线粒体功效相关的基因途径在空间航行的hiPSC-CMs中表达更多通过对这些样本的对照发现,hiPSC-CMs在太空航行中采用了一种怪异的基因表达模式,这种模式在返回正常重力时会恢复到类似地面控制的模式。

研究人员很惊讶人类的心肌细胞能够很快顺应环境,包罗微重力,研究可以为深入领会长时间航行中宇航员康健的细胞机制提供基础,也有可能为改善地球心脏康健的新看法奠基基础。

这项研究的局限性包罗连续时间短和使用二维细胞培育在未来的研究中,研究人员设计行使更具心理相关性的hiPSC衍生的种种细胞类型的三维心脏组织,包罗血管细胞,来研究太空航行和微重力的影响。我们还设计对人类心脏细胞举行差别的治疗,以确定我们是否能够阻止心脏细胞在太空航行过程中发生的一些转变。


泉源:

Hsiao-yun Y Milliron et al, Isolation of Cardiomyocytes Undergoing 

Mitosis with Complete Cytokinesis, Circulation Research (2019).

《血管与腔内血管外科杂志》

2019.11.08

用人干细胞模拟心脏病发作

研究人员利用从人类诱导的多能干细胞分化出的心肌细胞建立了心肌梗死模型。 迄今为止,实验动物如小鼠已被用于建立包括心肌梗死在内的疾病模型然而,基于实验动物和人类之间基因表达的差异,人们对心肌细胞的特性(如心率和药物作用)的差异表示担忧。利用该

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