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( 四 )


*10
圖10中顯示的結果表明 , 暴露于ACC的培養物在培養的4天內表現出肌管的早期形成 , 而在其他對照組(CCC或CaCl2)中 , 肌管形成較晚 。
7天后 , ACC治療組表現出許多更長、更粗的肌纖維 , 而對照組則發展出更少、更細、更短的肌纖維 。
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圖10
此外 , 在接種后第7天就已觀察到暴露于ACC的培養物中的肌肉收縮 , 而在暴露于CCC和CaCl2的培養物中肌肉收縮僅在10天或更長時間后出現 。
*11
升級后的空間研究利用了已安裝在國際空間站的獨特SPIC23.5U微重力實驗室 , 并將實驗加載到設計的SPAD模塊中 , 這是一種用于細胞培養的預編程自動化設備 , 只需簡單安裝并連接到SPIC2 。 所討論的細胞在專門設計和預涂層的微流控芯片內培養 , 溫度被控制并保持在所需的生物范圍(37oC) 。 在國際空間站逗留期間 , 遠程拍攝顯微照片以進行實時控制和評估 , 如上文“材料和方法”部分所述 。
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圖11
如圖11所示 , 與對照組相比 , 在ACC治療組中獲得了更多成熟的骨細胞-骨細胞 。 此外 , ACC使細胞在地外微重力和輻射環境中的存活類似于它們在地球上類似條件下的存活 。 這種有益效果已通過形態學(顯微鏡)分析得到證實如圖11和12所示 , 細胞與在沒有ACC的情況下培養的細胞相比較 。
茜素紅染色表明 , 與補充有CaCl2的培養物相比 , 補充有ACC的成骨細胞培養物中有非常強的橙紅色染色 。 后者表明存在微弱的鈣沉積物(圖11A與11B) 。
*12
該比較表明ACC處理增強了BM-MSC細胞分化為具有顯著鈣沉積的骨細胞 , 即增強了細胞功能 。 結果證實了在先前不受控制的空間實驗室研究中獲得的觀察結果 。
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圖12
最近的實驗表明 , 盡管國際空間站的分化期很短(6天) , 但ACC加速了成骨細胞向骨細胞的轉化 , 無論是在太空中(圖11)還是在地球上(圖12) 。
*13
此外 , 成熟的骨細胞(骨細胞)在太空中的存活率更好 , 如圖11和13所示 。
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圖13
第一天 , 兩組的細胞濃度相似 。 在太空中 , 細胞數量減少了 。 與ACC組E和F相比 , 無ACCB和C組的減少更高 , 表明與對照組相比 , 具有ACC的細胞存活得更好 。 與肌肉細胞相比 , BM-MSC的存活率更高 , 參見圖16 。 這些結果與空間中肌肉組織損失高于骨量損失這一事實相吻合 。
*14
空間實驗的結果如圖14所示 , 代表固定培養物吉姆薩染色后的空間任務分析 。 圖14A1和A2代表具有ACC的培養物 , 圖14B1和B2代表具有CaCl2的培養物 。
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圖14
向分化培養基中添加ACC比等效添加常規鈣離子源(CaCl2)更好地增強細胞融合和轉化為纖維細胞 。 此外 , 圖14表明ACC使細胞在空間的微重力和輻射環境中存活 。
*15
如圖14C和15C所示 , 該實驗證明即使在僅6天的短時間內 , 在存在ACC的空間環境中 , 肌肉細胞的增殖和分化也得到改善和加速 。
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圖15
在太空中 , 大多數沒有ACC的細胞都死亡了 。 細胞僅在少數區域存活 。 應該注意的是 , 在太空中拍攝的顯微照片是在隨機預定義的位置拍攝的 , 沒有掃描代表性區域 。 這與分析后的結果形成對比 , 后者是在地球上完成的 , 如圖14所示 。