“实践十号”为何搭载小鼠细胞去太空
科技日报 · 2016/04/14
6日凌晨升空的实践十号返回式科学实验卫星,搭载了一项科学实验:空间辐射对基因组的作用和遗传效应研究。这项研究通过三种对比实验来研究空间辐射对基因组的影响。


6日凌晨升空的实践十号返回式科学实验卫星,搭载了一项科学实验:空间辐射对基因组的作用和遗传效应研究。这项研究通过三种对比实验来研究空间辐射对基因组的影响。

中科院生物物理所杭海英研究员的一项实验就在实践十号卫星上。他正期待着几天以后返回地面的小鼠细胞能带给他期望的结果。11日晚,杭海英接受了科技日报记者的独家专访。

“空间环境中的高放射性辐射和微重力是人类空间活动面临的两个有害因素,必须对其作出客观评估,并据此寻找到恰当的应对方法才能保证人类长期空间活动的顺利进行。”杭海英一语道破了其实验的最终目的。他和团队设计了太空实验,以哺乳动物的细胞为样本,定量研究空间辐射对基因组稳定性的改变情况,为将来开发更灵敏的空间辐射生物学效应检测方法奠定基础,并为太空辐射的风险和防护研究提供新的基础数据和检测手段。

杭海英团队的科学实验是要通过三种对比开展研究。

第一种对比。卫星上携带了小鼠的细胞,这些细胞分为两类,一类是正常的小鼠细胞,一类是有缺陷的小鼠细胞。杭海英说,这些有缺陷的细胞就是基因组不稳定、容易受损伤的细胞。团队希望通过正常细胞和有缺陷细胞在太空环境下改变的对比,了解微重力和高辐射环境对细胞的影响情况。

第二种对比。将两组小鼠细胞受微重力和高辐射影响的时间分别选定为一天和五天,对比两种情况下的影响情况。在此前,杭海英在地面上做模拟实验发现,在一天的微重力环境下,细胞损伤极大,但在五天的微重力环境下,细胞的损伤并不是累加的,它反而有了一个缓慢的恢复过程。团队想通过小鼠细胞的太空微重力之行,查验一下模拟条件下的实验是否准确。“如果结论与地面上是一致的,那么将来就可以考虑,让航天员在细胞损伤较大的第一天通过药物预防,而之后则不需天天补药。”杭海英说。

第三种对比。在太空微重力环境下做小鼠细胞实验,在地面上也做相应实验,从对两者的分析中找出微重力和辐射环境对小鼠细胞的影响,研究地面模拟环境下基因组稳定性改变的机制,从而深入探讨空间环境对细胞基因组稳定性的影响及其机制。

杭海英认为“空间辐射对基因组的作用和遗传效应研究”是一项创新性的研究。他说:“关于高辐射对生命的伤害早已有定论,但是在微重力和高辐射双重条件下,二者对生命的损害是简单叠加的吗?或者是超叠加的?我们希望通过实验得出结论,希望发现差异表达的基因,并对此基因做进一步的功能验证,以获取新的空间辐射敏感标志生物分子。”

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