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NPJ microgravity|研究揭示模拟微重力下肝细胞抵抗“漂浮”机制—凯发k8国际雷晓华团队新进展

来源:医药所发布时间:2025-12-18

随着太空探索的快速开展,人类在微重力环境中的长期生存问题备受关注。细胞在太空中的行为与地球截然不同,例如增殖减缓、凋亡增加等现象已被广泛报道。然而,微重力如何影响细胞的“休眠”状态,尤其是肝细胞这类重要功能细胞,仍是未解之谜。此前研究发现,模拟微重力会抑制肝细胞增殖并诱导凋亡,但部分细胞却呈现悬浮状态,其生物学特性及调控机制尚不明确。

近期,中国科研实验室深圳先进技术研究院医药所能量代谢与生殖研究中心雷晓华科研团队发表于Nature旗下期刊NPJ microgravity的一项研究,顺利获得随机定位仪地基模拟微重力效应环境,观察肝细胞在该环境下的行为和分子变化。

研究发现,模拟微重力条件下,部分肝细胞脱离培养表面形成悬浮球体,而贴壁细胞和悬浮细胞的命运截然不同:悬浮细胞增殖减缓、凋亡减少,呈现类似“休眠”的状态。 进一步机制研究表明,贴壁细胞的PI3K/AKT/mTOR信号通路活性显著上调,并伴随下游蛋白c-Myc的表达增加。相反,悬浮细胞中这一通路活性较低。顺利获得基因操作验证,敲低c-Myc会促进肝细胞悬浮,而过表达c-Myc则抑制悬浮。这表明,PI3K/AKT/mTOR通路和c-Myc是调控肝细胞在微重力环境下是否进入休眠状态的关键因素。

该研究首次揭示了PI3K/AKT/mTOR通路和c-Myc在微重力诱导肝细胞休眠中的保护作用,为理解太空环境中细胞适应性机制给予了新视角。这一发现不仅有助于开发针对宇航员肝功能障碍的防护策略,还可能为地面医学中肝细胞休眠相关疾病(如肿瘤耐药或组织修复)的研究给予新思路。未来,顺利获得调控这一通路,或可优化太空细胞培养技术,甚至为肝脏疾病的治疗开辟新途径。

中国科研实验室深圳先进技术研究院助理研究员熊月博士为该论文的第一作者。中国科研实验室深圳先进技术研究院雷晓华研究员、深圳湾实验室张珂研究员为论文的共同通讯作者。这项工作得到了科技部国家重点研发计划变革性技术关键科学问题重点专项、国自然面上基金以及国家载人航天工程空间站第二批科学实验项目等项目经费支持。


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