研究揭示微重力环境提升三维培养神经干细胞修复脊髓损伤效果
2022/3/2 中科院之声

     如何利用微重力环境开展组织工程研究是目前空间生物学研究的前沿和热点问题。近期，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员戴建武及国家卫生健康委科学技术研究所研究员马旭团队利用微重力反应器(rotary cell culture system，RCCS)模拟太空微重力环境，探索微重力环境下培养神经干细胞应用于脊髓损伤的修复效果。

    

     图1 实验设计流程图

     研究团队建立大鼠的全横断脊髓损伤模型，评价在微重力环境中三维培养(3D)的神经干细胞植入大鼠脊髓损伤部位后功能恢复情况。通过对损伤部位的荧光检测分析，研究发现与植入传统细胞培养环境中培养的3D神经干细胞相比，植入RCCS中培养的3D神经干细胞存活比率更高，并且在损伤部位内分化成功能性神经元的数目也有增多，同时还具有减弱损伤部位内过强的炎症反应和瘢痕形成的效果。通过Basso-Beattie-Bresnahan评分、斜板试验和电生理学检测结果显示，在RCCS中培养的3D神经干细胞比在传统细胞培养环境中培养的3D神经干细胞具有更好的治疗效果。

    

     图2 BBB评分、斜板实验和电生理评价分析

     该研究近日发表于Biomaterials Science。研究中采用的体外微重力培养系统是一种水平旋转、无气泡的膜扩散式气体交换培养的旋转细胞培养系统，也是目前公认的地面微重力效应模拟培养装置。将该系统与基于胶原支架材料的3D细胞培养体系相结合可能是一种用于制备脊髓损伤修复的种子细胞的潜在手段。

     该工作得到了国家自然科学基金和中科院战略性先导科技专项项目的资助和支持。

     来源：中国科学院遗传与发育生物学研究所

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