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ACC太空實驗報告|無定形鈣ACC加速骨髓間充質干細胞和肌肉細胞的分化和成熟( 二 )

健康知識養生常識


因此 ， 新的治療策略對于在此類任務中維持宇航員的健康可能至關重要 。 暴露于微重力會導致影響骨骼肌和骨骼穩態的多個信號通路發生改變 ， 而且許多關鍵通路的改變甚至在血漿中的蛋白質分布中也很明顯 。
需要新的治療和營養策略來對抗地球上患有廢用性肌肉萎縮癥的人以及太空中的宇航員或太空旅行者伴隨的肌肉和骨質流失 ， 特別是在長期任務期間 。
骨骼肌萎縮是有問題的 ， 因為它起病迅速且嚴重 。 暴露在微重力環境中的宇航員在1個月內平均骨骼肌質量最多可減少20% ， 在1個月內平均骨骼肌強度最多可減少30% 。
擬議的ACC治療會促進鈣的攝取 ， 并且被發現在與局部酸中毒相關的病例中非常有效 。
作為AxiomSpaceAX-1首次國際空間站私人任務的一部分 ， SPIC2被發射到太空（2022年4月8日發射 ， 2022年4月25日返回地球） 。
在任務期間 ， 為數據和圖像下行鏈路（顯微鏡/遙測）以及命令上行鏈路提供了SPIC2和地面（遙測和遙控）之間近乎實時的日常通信窗口 。 在任務結束時 ， SPIC2被回收到地面 ， 并運回Amorphical的實驗室 。
研究·結果
*01
在軌實驗是使用遙控芯片實驗室微重力平臺SPIC2（SpacePharmaR&DIsraelLtd.）進行的 ， 該平臺由3.5個尺寸為35×10×10cm且總重量為4.0Kg的CubeSat單元組成（圖1） 。
SPIC23.5U微重力實驗室配備了一個服務模塊 ， 包括機載計算機(OBC)和專業電路設計(PCD)電子設備、溫度控制單元、流體處理系統、儲液器、引導流體流動的歧管 ， 帶有光源和光譜儀的微型顯微鏡（日本濱松 ， 波長范圍為420-750納米） 。
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圖1
流體處理系統-由用于溶液和試劑的主動和被動泵和儲液罐組成 ， 是模塊化的 ， 并通過“即插即用”模式連接到每個基于微流體的芯片實驗室 。
*02
圖2描述了為適應兩種類型的細胞（成骨細胞和骨骼肌）而定制的芯片實驗室設計圖 。
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圖2
定制微流控芯片實驗室(LOC)的插圖和圖像 。 LOC由聚苯乙烯制成 ， 由4個獨立的流動室組成 ， 分成每個60μl體積的重復反應 。
*03
在軌運行期間 ， SpacePharmaSPIC23.5U實驗室位于ICECUBES模塊（比利時、美國）中 ， 通過來自地面的實時交互提供電力和數據交換（圖3） 。
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圖3
國際空間內的SpacePharmaSPIC23.5U微重力實驗室空間站(ISS)安裝在ICECUBES模塊中 。
*04
在太空任務實驗之前 ， ACC對成骨細胞功能的影響在地球上通過監測細胞外鈣沉積進行了研究 。 實驗在小鼠成骨細胞MBA-13細胞上進行 ， 并與CaCl2作為培養基中的鈣源進行比較 。
如材料和方法中所述 ， MDX細胞用作陰性對照 。 固定后 ， 使用兩種類型的染色試劑對細胞外鈣或骨沉積進行染色 ， 以評估成骨細胞的功能茜素紅和堿性磷酸酶 。 茜素紅用橙紅色染色證明了鈣沉積 。
結果顯示 ， 與表現出弱染色的CaCl2相比 ， 用ACC處理的成骨細胞樣本中有強信號 ， 如圖4)所示 。 該圖顯示了ACC培養物中的大塊染色鈣沉積 ， 這在任何對照處理中都沒有觀察到 。
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圖4
在MSCgo分化培養基中生長的細胞的茜素染色也顯示出一些鈣沉積染色 ， 但沉積的大小和數量明顯較少 ， 并且類似于在CaCl2處理組中觀察到的形態和數量 。
在生長于MSCNutriStem完全增殖培養基 ， 含ACC（陰性對照組） 。 在該組中 ， 細胞匯合 ， 但未觀察到鈣沉積 。 因此 ， 表明ACC處理影響MBA13分化為骨細胞并增加細胞鈣沉積 ， 即它們的功能 。