梅奥诊所（Mayo Clinic）揭示微重力对干细胞成骨的分子开关

北 京 基 尔 比 生物科技公司主营产品：

Kilby 多通道3D细胞培养系统，

Kilby Gravity 微超重力三维细胞培养系统，

动植物/微生物的地面重力环境模拟装置【可以定制】，

Kilby Bio类器官摆动式精密灌注摇床，

Kirkstall Quasi Vivo 类器官3D串联仿生共培养系统

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一、美国东部时间8月24日2时45分，美国太空探索技术公司（SpaceX）从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空基地40号发射台成功发射一枚猎鹰9号运载火箭，将执行CRS-33任务的货运龙飞船送入预定轨道，梅奥诊所（Mayo Clinic）佛罗里达分院的Abba Zubair博士团队，将一项基于干细胞的骨再生疗法送往国际空间站（ISS）

1. 研究目的

梅奥诊所（Mayo Clinic）佛罗里达分院的Abba Zubair博士团队，将一项基于干细胞的骨再生疗法送往国际空间站（ISS），核心目标是：

• 探究微重力环境如何影响成骨干细胞（间充质干细胞）的活性
• 验证一种可阻断IL-6蛋白信号的化合物能否抑制太空中的骨质流失
• 反向推导骨质疏松症、长期卧床患者等地球人群的骨病治疗策略

2. 科学逻辑链

现象：宇航员在太空每月可流失1-2%骨密度（地球上老年人年均流失1%）。

机制：IL-6蛋白在微重力下可能过度激活，传递促破骨信号。

干预：通过药物阻断IL-6通路，观察干细胞能否维持成骨分化能力。

3. 研究意义

太空医学：解决长期载人航天的骨流失风险（如火星任务）。

转化医学：为地球3.6亿骨质疏松患者提供新疗法，尤其针对绝经后女性和瘫痪病人。

（二）微重力对生物系统的共性影响

生物类别

微重力效应

机制

案例

哺乳动物细胞

成骨抑制、肌萎缩

细胞骨架重构、IGF-1/PI3K通路抑制

宇航员骨质疏松

植物

根系失去向地性、生长紊乱

钙离子分布异常、生长素极性运输受阻

拟南芥在ISS出现螺旋根

微生物

耐药性增强、生物膜增厚

流体剪切力消失、基因表达改变（如hns调控）

大肠杆菌耐药性提升200倍

（三）北京基尔比Kilby Gravity微重力培养系统与Zubair研究协同应用

北京基尔比-类器官与器官芯片

• 动态重力调节：通过旋转回旋器模拟0.001-5g连续可调重力，填补地面与ISS之间的研究空白。【北京基尔比提供在地面实验室的微重力模拟装置】
• 模块化设计：支持干细胞3D培养、定制化动植物/微生物培养模块，可复现ISS的流体剪切力缺失环境。
• 预筛实验：在Kilby Gravity系统中测试IL-6抑制剂对干细胞成骨分化的最佳剂量，减少ISS实验的试错成本。
• 重力梯度实验：对比0g（ISS）、月球、火星、1g（地球）下干细胞对药物的反应，解析重力阈值效应。
• 商业转化：利用Kilby Gravity系统模拟微重力加速骨质疏松药物（如地舒单抗类似物）的临床前测试