细菌、真菌和病毒可以通过我们吃的食物进入我们的肠道。幸运的是,肠道的上皮细胞形成了一道坚固的屏障,防止这些微生物侵入我们的身体其他部分。
由加州大学河滨分校的一位生物医学科学家领导的研究团队发现,模拟的微重力环境,如太空飞行中遇到的环境,即使在脱离微重力环境后,也会破坏上皮屏障的功能。
该研究的领导者,加州大学河滨医学院生物医学科学教授Declan McCole表示,他们的发现对于理解太空旅行对宇航员肠道功能的影响,以及他们在返回地球后抵抗损害肠道上皮屏障功能的因素的能力具有重要意义。
太空中的微重力环境对人类生理有深远的影响,导致包括胃肠炎在内的临床症状和疾病;之前的研究表明,微重力会削弱人体免疫系统。微重力还被证明会增加食源性细菌如沙门氏菌引起肠道疾病的能力。
McCole的团队使用旋转壁容器——一种维持细胞在受控旋转环境中模拟接近失重的生物反应器——来研究模拟微重力对培养的肠上皮细胞的影响。
在容器中培养18天后,团队发现肠上皮细胞显示出“紧密连接”形成的延迟,这些连接是连接单个上皮细胞并维持不渗透性所必需的。旋转壁容器还产生了紧密连接组装的改变模式,这种模式在肠上皮细胞从容器中移除后长达14天内仍然保留。