蘇州大學(xué)心血管病研究所胡士軍教授、沈振亞教授團(tuán)隊(duì)與中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心李瑩輝教授團(tuán)隊(duì)合作，國(guó)際上首次將尿液中細(xì)胞來源人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞衍生心肌細(xì)胞，于2021年10月16日隨神舟十三號(hào)送入太空，順利完成了中國(guó)空間站首個(gè)活細(xì)胞研究。

寶貴的失重條件下人源心肌細(xì)胞的鈣瞬變信號(hào)影像在中央廣播電視總臺(tái)“天宮課堂”的第一堂課展示，人類首次看到了太空條件下心肌細(xì)胞“鈣信號(hào)閃爍”。6個(gè)月后，心肌細(xì)胞隨神舟十三號(hào)返回地面，合作團(tuán)隊(duì)對(duì)太空實(shí)驗(yàn)細(xì)胞進(jìn)行深入的系列研究，在太空微重力誘發(fā)心血管系統(tǒng)功能紊亂的分子機(jī)制方面取得突破性進(jìn)展。

2024年4月8日，團(tuán)隊(duì)研究成果“Thiamine-modified metabolic reprogramming of human pluripotent stem cell-derived cardiomyocyte under space microgravity”在國(guó)際著名雜志《信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與靶向治療》（Signal Transduction and Targeted Therapy，IF：39.3）發(fā)表。

航天員長(zhǎng)期太空飛行中將面臨微重力、輻射等諸多風(fēng)險(xiǎn)，其中微重力是影響航天員健康及工作效能的首要因素。長(zhǎng)期太空微重力環(huán)境可能導(dǎo)致航天員心血管系統(tǒng)出現(xiàn)心肌萎縮、心律不齊、心血管重塑以及心臟早衰等不良反應(yīng)。同時(shí)空間實(shí)驗(yàn)存在資源條件寶貴、環(huán)境因素影響多、樣本保存周期長(zhǎng)等諸多挑戰(zhàn)。

針對(duì)這一難題，合作團(tuán)隊(duì)潛心研究，不斷完善細(xì)胞培養(yǎng)模式，優(yōu)化培養(yǎng)條件，從環(huán)試模飛，在軌處理，到樣本長(zhǎng)期保存等多環(huán)節(jié)成功實(shí)現(xiàn)天基適配，建立了穩(wěn)定的天基實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)微重力可造成人心肌細(xì)胞搏動(dòng)頻率顯著降低，出現(xiàn)鈣循環(huán)異常；代謝組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)交互分析顯示，太空飛行期間心肌細(xì)胞存在代謝重塑現(xiàn)象，尤其是硫胺素代謝。微重力阻斷了心肌細(xì)胞對(duì)硫胺素的攝取，進(jìn)而影響了三羧酸循環(huán)效率，降低了ATP產(chǎn)生，并進(jìn)一步造成細(xì)胞骨架重塑和鈣穩(wěn)態(tài)失衡。通過補(bǔ)充硫胺素可以達(dá)到改善心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)和心臟功能的效果，提示長(zhǎng)期飛行中需關(guān)注硫胺素在心血管系統(tǒng)防護(hù)中的作用。

責(zé)任編輯：魏敏