12月30日，在中國空間站全面建成兩周年即將來臨之際，中國載人航天工程辦公室首次公開發(fā)布《中國空間站科學(xué)研究與應(yīng)用進(jìn)展報(bào)告》（2024年）。報(bào)告對兩年來中國空間站科學(xué)研究與應(yīng)用進(jìn)展全面且系統(tǒng)地梳理和總結(jié)，針對目前已下行樣品、取得研究數(shù)據(jù)、完成在軌實(shí)驗(yàn)、獲得突出進(jìn)展的科學(xué)與應(yīng)用項(xiàng)目，最終遴選出34項(xiàng)代表性研究成果與階段性進(jìn)展，包括13項(xiàng)空間生命與人體研究進(jìn)展、12項(xiàng)微重力物理科學(xué)研究進(jìn)展、9項(xiàng)空間新技術(shù)與應(yīng)用研究進(jìn)展。

記者獲悉，東南大學(xué)數(shù)字醫(yī)學(xué)工程全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室顧忠澤、陳早早團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國航天員科研訓(xùn)練中心航天醫(yī)學(xué)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王春艷團(tuán)隊(duì)研發(fā)的《基于器官芯片的失重心血管功能變化機(jī)制與防護(hù)研究》(Research on the Prevention of the Mechanism of Weightlessness and Cardiovascular Function Change Based on Organ-on-a-Chip)入選“太空人體研究七大進(jìn)展”。

該研究聚焦航天員長期航天飛行后，重力環(huán)境再暴露導(dǎo)致的機(jī)體立位耐力不良等心血管系統(tǒng)失調(diào)問題。構(gòu)建適用于空間實(shí)驗(yàn)的高仿真人工血管芯片，從器官和分子水平解析其發(fā)生機(jī)制，篩選出具有防護(hù)效果的小分子化合物。

該項(xiàng)目是我國首個(gè)“太空器官芯片”研究項(xiàng)目，亦是國際上首次開展太空人體血管研究的器官芯片項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)從血管組織的水平上研究和發(fā)現(xiàn)了空間微重力因素對動(dòng)脈血管組織重構(gòu)、功能性以及細(xì)胞活性和氧化應(yīng)激、機(jī)械信號(hào)等多條信號(hào)通路的影響，揭示了血管平滑肌和內(nèi)皮在失重環(huán)境下激活、凋亡過程和血管 ECM 降解等的細(xì)胞學(xué)機(jī)制；通過空間藥物篩選，獲得了對血管損傷具有一定保護(hù)作用的黃酮醇類小分子化合物。本研究的推進(jìn)與實(shí)施是我國發(fā)展系列的太空人體器官芯片工作的最初成果和成功示范，亦為科學(xué)有效地對抗航天員器官損傷和防護(hù)方法提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。該項(xiàng)目的成功開展表明我國已具備在軌開展器官芯片相關(guān)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)研究的能力，實(shí)現(xiàn)了空間生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)從 2D細(xì)胞到 3D 組織器官實(shí)驗(yàn)的提升。相關(guān)研究成果已發(fā)表 6 篇 SCI 論文，獲批5項(xiàng)專利，并獲 “2023 年度中國生命科學(xué)領(lǐng)域十大進(jìn)展”殊榮。

本研究的相關(guān)成果已推廣至其他組織類型器官芯片的在軌應(yīng)用研究中，在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了國內(nèi)首個(gè)、國際第二個(gè)器官芯片的數(shù)據(jù)庫(Organ on a Chip Database，OCDB)。展望未來，有望將器官芯片的相關(guān)研究進(jìn)一步推廣至空間微重力、空間輻射等多領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究中，為我國航天醫(yī)學(xué)及醫(yī)學(xué)工程實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的高效、快速發(fā)展增添強(qiáng)勁動(dòng)力，提供有力支撐。

校對 李海慧