太空旅行扁虫帮助科学家增强对再生健康的理解

根据将于6月13日发表在Regeneration上的一篇论文，在国际空间站上度过五周的扁虫正在帮助由塔夫斯大学科学家领导的研究人员研究正常重力和地磁场的缺失如何产生解剖学，行为学和细菌学后果。。该研究对人类和动物太空旅行者以及再生和生物工程科学具有重要意义。

由塔夫斯大学艾伦探索中心领导的研究人员试图确定微重力和微地磁场如何影响涡虫扁虫(D. japonica)的生长和再生，以及蠕虫返回地球后是否会有任何变化。Planaria经常被用于研究，因为它们的部分身体被截肢时具有显着的再生能力。了解太空中发生的事情以及返回地球后，可以更好地了解物理力量如何影响体形和细胞决策。

“在再生，发育和癌症抑制过程中，身体模式受到物理力的影响，如电场，磁场，电磁场和其他生物物理因素。我们想要更多地了解这些力如何影响解剖学，行为该论文的通讯作者，Michael Levin，博士，Vannevar Bush生物学教授，塔夫茨大学艾伦探索中心主任和塔夫茨再生与发育生物学中心主任说。

“随着人类转向成为航天物种，重要的是我们推断太空飞行对再生健康的影响，以便于医学和空间实验室研究的未来，”莱文实验室的研究助理Junji Morokuma补充说。第一作者在纸上。

研究人员于2015年1月10日通过SpaceX Commercial Resupply Service Mission 5向太空发射了一组扁虫。扁虫要么全部放置，要么截肢，密封在用水填充一半，用空气填充一半的管中。

同时，研究人员创造了两套控制蠕虫。其中一种活体蠕虫以与空间对应物相同的方式密封在泉水中，并在20摄氏度的黑暗中保持相同的时间。除质谱分析外，这些蠕虫用作所有实验的对照。在空间暴露的蠕虫返回地球后，研究人员准备了第二组蠕虫，然后暴露于与空间暴露的蠕虫相同的温度变化。这些蠕虫用于质谱分析。

在太空中放置五周后，样品在返回后立即进行评估，并在20个月的过程中进行评估。通过一系列行为，微生物和形态学测试，研究人员发现了空间和地球蠕虫之间的许多差异。

最令人惊讶的是，研究人员发现其中一个截肢的碎片被送到太空再生成一种罕见的双头蠕虫。塔夫茨大学的研究人员从未观察到自发性的双头活动，在超过18人年内维持了仅仅在过去五年中涉及15,000多种对照蠕虫的D. japonica群体。此外，当研究人员从空间暴露的蠕虫中截断两个头时，无头中间片段再生成双头蠕虫，证明蠕虫中发生的身体计划修改是永久性的。

此外，发送到太空的整个蠕虫经历了自发的裂变 - 将身体分裂成两个或更多相同的个体 - 而他们的地球对手则没有。然而，研究人员指出，由于空间和陆地蠕虫所经历的温度变化，观察到的差异可能是由于温度差异造成的。

返回后，来自太空旅行和家庭聚会的蠕虫被转移到含有新鲜泉水的培养皿中。虽然留在家中的蠕虫表现出正常的行为，但是在太空中花费时间的10只整个蠕虫蜷缩起来并且部分瘫痪和不动，在两小时后恢复正常。这种行为表明，蠕虫已经改变了它们的生物状态，以适应在太空中的环境变化，对恢复正常的水性条件产生强烈反应。

太空旅行和对照组蠕虫对光的反应也不同。返回地球20个月后，每组人员被放置在一个竞技场中，其中一半被红光照亮，而平面图则无法看到，其中一半被蓝光照亮。一个自动行为分析设备显示，太空蠕虫在黑暗中花费了70.5%的时间，而基于地球的蠕虫在黑暗中花费了95.5%的时间。虽然由于样本量较小，光线偏好的差异在统计上并不显着，但蠕虫之间的差异差异显着且显着。

研究人员还分析了平面植物的微生物组，并确定与对照组相比，空间蠕虫的细菌群落之间存在显着差异。通过分析在实验期间动物居住的水的化学成分，研究人员确定暴露于空间会引起新陈代谢和/或分泌的明显差异。

研究人员警告说，他们的实验面临着许多不可避免的限制。对于地球控制组来说，很难在整个任务过程中匹配太空中蠕虫所经历的温度。未来的任务将使用来自太空的实时数据来微调地球上控制所经历的温度。此外，虽然未来的实验会这样做，但是没有重复升空和飞溅的压力。此外，蠕虫的截肢是在地球上完成的，这是该任务协议的要求。理想情况下，这将在空间站完成，研究人员希望ISS宇航员愿意在将来在空间站上进行这些实验。

研究人员打算通过确定适当的转移后勤和未来任务条件，帮助建立在太空进行涡虫研究的协议。

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如有侵权行为，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。