一个多阶段的研究项目上周进入了一个新阶段,一批微型人工心脏组织结构(称为心脏类器官)被送往国际空间站。通过研究这些类器官,科学家们希望了解微重力对人类心脏组织的影响。
德克萨斯理工大学埃尔帕索分校的教职科学家Munmun Chattopadhyay博士是地球实验室团队的一员,负责研究这些微型心脏在长时间太空飞行中的变化。她表示,这项研究还将有助于研究糖尿病等疾病如何影响心脏。以下是采访的录音或阅读以下文字记录:
德克萨斯标准电台: 我听说这些心脏类器官被称为微型心脏,现在已经在国际空间站上。你能描述一下它们吗?它们是什么样子的?
Munmun Chattopadhyay: 我们发送了两种结构。一种是二维的,这意味着它们被放置在细胞培养板或细胞培养立方体中,我们将所有细胞混合在一起。我们的心脏不是由一种细胞构成的。心脏中有不同类型的细胞,包括心肌细胞,这些细胞类似于肌肉细胞;还有心纤维母细胞,当有疾病时,它们会侵入使心脏更加纤维化;还有内皮细胞,它们构成了血管。这些不同类型的细胞共同构成了心脏。
因此,我们只使用心肌细胞、心纤维母细胞和内皮细胞混合在一起,这样它们可以像一个微型心脏一样工作,以便我们可以检查这些细胞在国际空间站的微重力环境中会发生什么。目前,我们在观察这些细胞,每隔两到三天我们会收到一次图片,可以看到它们是如何生长的。我们还在进行地面实验,同样的实验在我实验室里进行。一旦21天的实验结束后,我们会比较看到的差异。
德克萨斯标准电台: 当我们说微重力时,只是意味着几乎没有重力,对吗?
Munmun Chattopadhyay: 没错。我们不能简单地说零重力,所以我们使用“微重力”这个术语。
德克萨斯标准电台: 关于微重力对人类心脏的影响,我们还有很多不了解的地方吗?
Munmun Chattopadhyay: 我们知道一些,但也有许多未知之处。研究进展非常快,我们知道由于几乎不存在重力,会导致肌肉退化。我们的宇航员苏尼塔·威廉姆斯的肌肉正在迅速流失,她变得越来越瘦,体重减轻。这些问题之一是当宇航员在空间站待很长时间时,他们会因为微重力而失去肌肉,这会影响心脏的正常功能。这种肌肉退化对心脏的影响非常大。已知的是这种退化,但未知的是表观遗传变化。我们现在试图弄清楚这一点,一旦细胞回到地球,我们会进行检查。
德克萨斯标准电台: 你提到宇航员,这是研究心脏影响的一种方式。但这些微型心脏能给你带来什么?仅仅是更多的数据吗?
Munmun Chattopadhyay: 是的,我们不能从宇航员的心脏中取出细胞或心脏组织。所以我们在模拟这种情况,以便我们能了解更多。这样,在未来宇航员前往太空时,我们可以采取一些预防措施,防止他们快速失去肌肉。
德克萨斯标准电台: 你个人对这项研究有什么特别期待的问题吗?
Munmun Chattopadhyay: 当然。因为这不仅仅是宇航员的问题,在地球上我们也面临糖尿病、癌症等问题,这些疾病对心脏有很大影响。特别是在糖尿病方面,我从事糖尿病研究。我们知道,在高血糖条件下,会有很大的压力,我们称之为氧化应激。所以在空间站上,我们将观察是否存在这种应激,以及我们在地球上看到的糖尿病是否有不同的路径。我们希望能回答这类问题,以便为地球上的患者找到更好的治疗方法。
(全文结束)


