神舟二十号发射,这群特殊“鱼航员”承担重要医学科研任务

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4月24日17时17分,神舟二十号载人飞船在酒泉成功发射。除了陈冬、陈中瑞、王杰三位航天员外,6条来自华南理工大学医学院的斑马鱼也一同进入太空,成为名副其实的“鱼航员”。

据介绍,这6条斑马鱼将在太空站停留30天以上,完成失重性骨丢失及心肌重塑的蛋白稳态调控机制研究项目。这也是国际上首次利用实施基因敲除的斑马鱼开展的在轨实验,由中国航天员科研训练中心、华南理工大学和中国科学院上海技术物理研究所共同承担。

斑马鱼研究升级

一直以来,失重性骨丢失及心肌重塑,是制约人类开展深空探索的重要医学问题之一。

项目组成员在酒泉卫星发射中心发射基地合影(右三为王强教授,左二为华南理工大学医学院博士生王玉杰,右一为医学院博士生李想)

项目组成员在酒泉卫星发射中心发射基地合影(右三为王强教授,左二为华南理工大学医学院博士生王玉杰,右一为医学院博士生李想)

“此次进入太空站,我们将重点研究微重力对斑马鱼心血管功能障碍和骨丢失的影响,并探索密闭生态系统中动物、植物和水体环境的相互作用。”研究项目负责人之一、华南理工大学医学院教授王强介绍。

他表示,斑马鱼体长仅4—5厘米,是一种小型的热带淡水鱼,其基因组和人类基因组有高达80%以上的相似度,因此成为微重力环境下开展生命科学、健康科学、环境科学研究的理想模式生物。

2024年,中国科学院水生生物研究所科研团队曾首次将4条斑马鱼送入中国空间站,并实现了全球空间水生生态系统最长的43天在轨运行记录。在此基础上,今年斑马鱼研究升级,6条实验用斑马鱼将在结束空间站生活后返回地面。

王强介绍,斑马鱼返程后,将被用来研究生物体在微重力环境下对空间环境的响应和变化机制。团队会根据研究结果,尝试找到可行的手段和方法,帮助对抗因航天失重引起的机体变化,为航天员健康保障提供科学依据。

此外,该研究结果还有望用于针对性开发药物,实现“天为地用”,为长期卧床人群的骨丢失问题提供解决方案。

护航“鱼航员”升天

游出鱼缸的斑马鱼,这一次的目的地是太空。在如此特殊的环境下做研究,华工团队面临着重重挑战。

团队使用斑马鱼作为模式生物,将3条野生型斑马鱼和3条基因敲除型斑马鱼,以及6克金鱼藻构建的水生生态系统,通过上行水生支持装置乘坐神舟二十号飞船到达中国空间站。

王强介绍,在地面研究时,由于重力的作用,很容易对每一条鱼进行麻醉,并使用取样器回收样本。但在太空站微重力条件下,使用麻醉剂将斑马鱼麻醉并进行回收,却成为大难题。

经中国科学院上海技术物理研究所教授田清指导,该团队做了大量的实验,反复比较自动回收和手动回收两种方案,最终决定采用手动回收的方式。

届时,航天员将把麻醉剂注入单元中,使用反差镊子取样,将斑马鱼回收。为此团队专门改进了取样口的设计,确保航天员可以顺利完成操作。

王强表示,在学校的支持下,团队已组建起胚胎发育信号转导实验室,会持续以斑马鱼为模式生物,结合细胞生物学、分子生物学、多组学等技术,研究发育生物学的基本过程。

南方+记者 陈伊纯 李秀婷

通讯员 华轩

编辑 钟烜新 李卓
校对 叶枫
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