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香港浸会大学深圳研究院--为“天舟一号”空间生命科学项目助力
2017/4/25 10:53:03 香港浸会大学 点击数:
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香港浸会大学深圳研究院--为“天舟一号”空间生命科学项目助力


    420日发射的中国首艘太空货运飞船“天舟一号”上,搭载了由香港浸会大学罗守辉骨与关节疾病转化医学研究所张戈教授和吕爱平教授课题组负责的研究课题关联的细胞,该课题作为“天舟一号”空间生命科学实验“微重力对细胞增殖和分化影响研究”项目的8个子课题之一,旨在研究“空间微重力环境中CKIP-1对成骨细胞分化的影响”。香港浸会大学是此次受邀的唯一境外大学机构(图1a1b)。

CKIP-1casein kinase 2 interacting protein-1, 酪蛋白激酶 2 相互作用蛋白 1)可以特异的与Smurf1Smad ubiquitination regulatory factor 1)相互作用,增强Smurf1的泛素连接酶活性,促进其对底物如Smad1/5BMP通路中重要信号转导分子的降解,抑制成骨细胞活性,从而负调控骨形成。在此基础上, 张戈教授和吕爱平教授课题组进一步研究发现,成骨细胞CKIP-1在老年人增龄性成骨能力下降过程中以及糖皮质激素导致的成骨能力下降过程中表达显著升高并且抑制骨形成。

进一步提出的问题是CKIP-1在空间微重力环境导致的骨形成能力下降过程中的作用仍然未知。因此,有必要研究CKIP-1在空间微重力环境中对成骨细胞功能的调控机制,揭示在微重力状态下的调控骨形成的候选靶标,为宇航员的空间骨丢失问题提供防护的理论基础和潜在治疗策略。

课题组成员梁超博士及博士生王璐瑶小姐将经二氧化碳非依赖的CKIP-1稳定敲低的MC3T3-E1成骨细胞株加载于“天舟一号” 空间生命科学实验生物反应器上,自2014年起与西北工业大学、清华大学、中国科学院等空间生命科学实验其他7个课题组及中国科学院上海技术物理研究所合力完成了数次生物反应器生物相容性实验、阶段匹配试验、及整合匹配实验,并于海南文昌航天发射中心进行了为期一个半月的大整合匹配实验及发射前演练实验(图2a2b)。在此期间,驻守在文昌航天发射中心的博士研究生王璐瑶同学反复熟练加载技术,本着进益求精的原则完成了大整合匹配实验及发射前演练试验,并分别向中国载人航天工程总设计师周建平院士、副总设计师郑敏博士汇报了工作,受到了周院士、郑博士以及发射场领导的高度赞扬(图3a3b);在正式发射生物样品准备及集成期间,香港浸会大学罗守辉骨与关节疾病转化医学研究所梁超博士、王璐瑶同学本着“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的航天精神,不分昼夜的坚守工作在航天第一线,梁超博士更是在发射前24小时倒计时期间通宵进行生物样品的加载与监测工作,为成功完成 “空间微重力环境中CKIP-1对成骨细胞分化的影响” 的研究工作奠定了坚实的基础(图4a-c)。正式发射前,中国科学院院长、香港浸会大学荣誉教授白春礼院士视察了香港浸会大学罗守辉骨与关节疾病转化医学研究所张戈教授和吕爱平教授课题组及西北工业大学商彭教授课题组所在的实验室,并慰问了驻发射场全体同事,张戈教授汇报了工作情况,白院士大力赞扬了香港浸会大学积极为祖国航天事业无私奉献的精神(图5)。

目前,从中国“载人航天空间应用数据推广服务平台”获得的由“天舟一号”传输回来的细胞显微图像得知,已随“天舟一号”遨游太空的来自香港浸会大学的CKIP-1基因静默MC3T3-E1成骨细胞状态良好,王璐瑶同学还将继续前往清华大学进行相应地基比对实验研究,为项目提供充实可靠的科学数据。

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