本科生破解宇航员健康之谜

作者: 徐锐

来源: 中国科学报

发布日期: 2022-09-22 07:40:57

美国康奈尔大学本科生Rocky An通过研究揭示了宇航员在太空中免疫系统紊乱的机制,发现转录因子MRTF可能是关键因素。An通过回顾相关文献和实验研究,提出了MRTF在免疫系统紊乱中的作用,并强调了进一步研究的重要性。

宇航员在太空生活并不“容易”,几十年来人们发现宇航员的免疫系统在太空中会受到抑制,使他们更易生病。但上述免疫系统紊乱的产生机制一直是个谜。一项9月12日发表于《细胞与发育生物学前沿》的研究揭开了这个谜团。美国康奈尔大学生物与机械工程双专业的本科生Rocky An发现,转录因子MRTF可能是解决太空中宇航员体内巨噬细胞(机体免疫反应中的关键细胞)功能紊乱的多尺度机械生物学方法中缺失的一环。

An回顾了过去20年间有关巨噬细胞在太空中行为的文献,以及近期关于巨噬细胞在正常重力下如何对力做出响应的研究。在缺乏重力的太空中,免疫细胞形状会发生改变。科学家怀疑细胞骨架的变化与免疫系统紊乱有关。最近在正常重力条件下的研究表明,干扰巨噬细胞的细胞骨架会减少一种特定蛋白质(对免疫反应很重要的转录因子)向细胞核的转运。

通过比较微重力条件下对细胞的研究、分析相关研究模式和时间尺度,An发现转录因子MRTF可能是免疫系统紊乱的罪魁祸首。An在研究论文中指出,MRTF还可能与宇航员的心血管健康压力有关,并强调需要进一步研究可能在免疫系统紊乱中起作用的其他因素,这有助于了解微重力条件下MRTF如何与巨噬细胞核相互作用。An作为本科生能够独立撰写论文靠的是此前“开挂”般的研究积累。

他在论文中感谢了康奈尔大学的教授们,并表示,教授和他们的授课方式让自己获益良多,通过实验室和项目团队研究,他获得了很多独立学习并提出问题的机会。An在就读于康奈尔大学前,就与该校兽医学院微生物学和免疫学教授Theodore Clark的实验室有过接触,并从入学后在那里做研究。

2021年暑期实习时,An被选为美国宇航局空间生命科学培训项目研究助理,在那里,他研究了微重力对细胞的影响,并与别人合著了他的第一篇论文,内容涉及微重力下研究细胞建模框架的优化。2022年的夏天,他又在哈佛大学怀斯研究所作为“安进学者”从事机械免疫治疗领域研究,探索通过操纵细胞结构进行治疗的方法。

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