近日,東南大學傳來振奮人心的科研捷報,該校數字醫(yī)學工程全國重點實驗室的顧忠澤、陳早早團隊攜手中國航天員科研訓練中心的王春艷團隊,在太空人體研究領域取得了突破性進展。他們共同研發(fā)的《基于器官芯片的失重心血管功能變化機制與防護研究》項目,成功入選了“太空人體研究七大進展”,彰顯了我國在太空醫(yī)學研究領域的雄厚實力。
該研究成果豐碩,已經發(fā)表了6篇高質量的SCI論文,并成功獲批5項專利。該項目還榮獲了“2023年度中國生命科學領域十大進展”的殊榮,進一步提升了我國在國際太空醫(yī)學研究領域的知名度和影響力。
隨著中國空間站全面建成兩周年的日益臨近,中國載人航天工程辦公室于2024年12月30日正式發(fā)布了《中國空間站科學研究與應用進展報告》(2024年)。這份報告全面系統(tǒng)地梳理和總結了兩年來中國空間站的科學研究與應用進展,并遴選出一批代表性研究成果與階段性進展。其中,東南大學團隊的研究成果尤為引人注目。
該項目聚焦于航天員長期航天飛行后,由于重力環(huán)境再暴露而引發(fā)的機體立位耐力不良等心血管系統(tǒng)失調問題??蒲袌F隊通過構建高仿真的人工血管芯片,成功模擬了空間實驗環(huán)境,從器官和分子水平深入解析了心血管系統(tǒng)失調的發(fā)生機制。在此基礎上,他們進一步篩選出了具有顯著防護效果的小分子化合物,為航天員的心血管健康提供了有力的保障。
該項目不僅是我國首個“太空器官芯片”研究項目,同時也是國際上首次在太空環(huán)境中開展人體血管研究的器官芯片項目。這一創(chuàng)新性的研究不僅填補了國內外相關領域的空白,還為我國太空醫(yī)學研究的發(fā)展奠定了堅實的基礎。
實驗結果顯示,空間微重力因素對動脈血管組織的重構、功能性以及細胞活性和氧化應激、機械信號等多條信號通路產生了顯著影響??蒲袌F隊通過深入研究,揭示了血管平滑肌和內皮在失重環(huán)境下的激活、凋亡過程以及血管ECM降解的細胞學機制。同時,他們還通過空間藥物篩選,成功獲得了對血管損傷具有一定保護作用的黃酮醇類小分子化合物。
該研究的成功實施,標志著我國已經具備了在軌開展器官芯片相關項目實驗研究的能力。這不僅實現了空間生物醫(yī)學實驗從2D細胞到3D組織器官實驗的提升,還為我國發(fā)展系列的太空人體器官芯片工作提供了寶貴的經驗和示范。
在此基礎上,東南大學的研究團隊還成功構建了國內首個、國際第二個器官芯片的數據庫(Organ on a Chip Database,OCDB)。這一數據庫的建立,將進一步推動器官芯片相關研究的深入發(fā)展,并為我國航天醫(yī)學及醫(yī)學工程實驗領域的高效、快速發(fā)展提供有力支撐。