우주 여행은 심장 회복의 열쇠를 쥐고있을 수 있습니다
우주 비행사는 과학적으로 미세 중력으로 알려진 사실상 무중력 환경에 살고 있습니다. 미세 중력이 인체에 미치는 영향은 다양하고 매력적입니다. 일부는 손상을 입히고 일부는 구속합니다. 새로운 연구는 인간 줄기 세포에 대한 미세 중력의 영향에 대한 치료 목적을 발견했습니다.
뇌가 위쪽으로 이동하는 것에서 근육 수축, 정맥이 부어 오르고 우주 비행사의 얼굴이 부어 오르는 등 인체에 미치는 미세 중력의 영향은 매우 매력적입니다.
그러나 무중력 상태는 심장에 어떤 영향을 미칩니 까? 이 중요한 기관은 중력을받는 것처럼 몸 전체에 혈액을 많이 펌핑 할 필요가 없기 때문에 시간이 지남에 따라 혈관이 덜 탄력 있고 두꺼워 져 심장 질환의 위험이 높아집니다.
그러나 이러한 부정적인 결과에 대한 대위법으로 과학자들은 우주 비행이 인간의 심장에 미치는 잠재적 인 치료 효과를 점점 더 많이 발견하고 있습니다.
예를 들어, 연구에 따르면 실험실에서 시뮬레이션 된 미세 중력은 나이에 따라 전구 심장 세포에 다르게 영향을 미칩니다. 전구 세포는 "분화하여 하나 이상의 종류의 세포를 형성 할 수있는 줄기 세포의 초기 후손"입니다.
배아 마우스 세포에 대한 다른 연구에 따르면 우주 비행 시뮬레이션은 줄기 세포의 줄기 세포와 분화에 영향을 주어 심장 근육 세포로 더 빠르게 분화하는 데 도움이됩니다.
따라서 캘리포니아 로마 린다에있는 로마 린다 대학의 연구자들은 이렇게 변형 된 줄기 세포가 심장 회복에 사용될 수 있는지 궁금해했습니다.
이 질문에 답하기 위해 Jonathan Baio와 동료들은 미세 중력 하에서 일어날 분자 변화를 시뮬레이션하고 심혈관 전구 세포의 치료 잠재력을 높이는 데 미치는 영향을 조사했습니다.
연구진은 저널의 특별 호에 연구 결과를 발표했습니다. 줄기 세포 및 발달.
미세 중력은 칼슘 신호 전달을 변화시킵니다
Baio와 팀은 NASA의 국제 우주 정거장에서 6 ~ 7 일 동안 미세 중력을 시뮬레이션하고 우주 정거장에있는 국립 연구소에서 12 일 동안 신생아 심장 전구 세포를 배양했습니다.
과학자들은 유전자 발현의 변화를 조사한 결과 미세 중력 환경이 "전형적으로 심혈관 발달의 초기 상태와 관련된 유전자의 발현을 유도"했음을 발견했습니다.
6-7 일 후 과학자들은 칼슘 신호 전달 경로의 변화를 발견했으며, 이는 심장 회복을위한 줄기 세포 기반 치료법을 개선하는 데 사용될 수 있다고 그들은 말합니다.
30 일 후에 칼슘 의존성 단백질 키나아제 또는 효소 인 C 알파가 활성화되었습니다. "신생아 [심장 전구 세포]에서 칼슘 유도 효과를 조사"하기 위해 연구진은 칼슘 신호를 증가시켜 지구에서 단백질 키나아제를 활성화했습니다.
연구진은 이러한 변화로 인해“지구에서 칼슘 신호를 조작하는 것이 세포 기반 심장 회복을위한 새로운 치료 기회를 제공한다”고 결론을 내 렸습니다.
결과가 심장 회복에 의미하는 것
저자들은 이미 심장 줄기 세포를 사용하여 허혈성 심근 병증 환자를 치료하거나 사람들이 심장 마비에서 회복하도록 돕는 초기 단계의 임상 시험이 있습니다.
이러한 실험의 결과는 유망하지만 때로는 세포 생착이 실패하고 과학자들은 이식에 가장 적합한 세포 유형에 대해 여전히 논쟁 중입니다.
따라서 [미 중력] 실험에서 얻은 결과를 지구 기반 실험에 적용하면 심장 회복을 위해 [심장 전구 세포]를 사용하는 현재 임상 시험의 단점을 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다.
Baio와 동료들은 다음과 같이 결론을 내립니다.
“[M] 초기 [심장 전구 세포]의 정상 중력 환경을 움직이는 것은 초기 심장 전구 세포가 발달하거나 확장하는 중요한 메커니즘을 강조 할 수 있습니다. 이러한 통찰력은 심혈관 발달을 더 이해하고 줄기 세포 기반 재생 요법의 결과를 향상시키는 데 적용될 수 있습니다.”
Graham C. Parker, Ph.D. — 미시간 주 디트로이트에있는 Wayne State University School of Medicine 소속이며 저널 편집장입니다. 줄기 세포 및 발달 — 또한 결과에 대한 의견.
그는“이 논문은 우주 및 지상 기반 실험 설계를 결합하기위한 중요한 개념 증명을 제공하고 우주 비행과 지구상의 심장 치료 개발에 대해 알려줍니다.”라고 말합니다.
