中國空間站迎來新“居民”渦蟲：探索生命再生與衰老奧秘的小使者

作者黃湘紅段躍初

在浩瀚宇宙的探索征程中，中國空間站又將迎來一位特殊的“居民”——渦蟲。這些微小卻充滿神奇力量的生物，即將開啟一場獨(dú)特的太空之旅，為人類揭示生命再生和衰老的奧秘提供關(guān)鍵線索。

渦蟲，這種在地球上已生存超過5.2億年的扁形動物，擁有著令科學(xué)家驚嘆的強(qiáng)大再生能力。想象一下，將一條渦蟲切成兩截，短短數(shù)天內(nèi)，每一段不僅能愈合傷口，還能重新長出完整的肌肉、皮膚、腸道，甚至是大腦，仿佛擁有“時間倒流”的神奇魔力，把自己重塑成完整的個體，而且這種再生過程可以無限進(jìn)行。遺傳學(xué)家摩爾根曾做過一個極端實(shí)驗(yàn)，將一只渦蟲切成279份，令人稱奇的是，這些微小的碎片最終都長成了完整的渦蟲，這一結(jié)果讓人們對渦蟲的再生能力有了全新的認(rèn)知。

那么，渦蟲為何擁有如此神奇的再生本領(lǐng)？秘密就藏在它們體內(nèi)的成體多能干細(xì)胞（neoblasts）中。當(dāng)渦蟲受傷被切割后，傷口處細(xì)胞去分化形成再生芽基，這些干細(xì)胞就會像接到緊急集合哨聲一樣，迅速遷移至此大量增殖，并根據(jù)身體的需求分化成各類細(xì)胞，如肌肉、神經(jīng)等，從而實(shí)現(xiàn)身體的完美修復(fù)。同時，基因也在其中發(fā)揮著精確調(diào)控作用，再生時相關(guān)基因激活或抑制，Wnt、Notch等信號通路協(xié)調(diào)細(xì)胞間作用，讓再生有條不紊地進(jìn)行。此外，在細(xì)胞分裂再生中，渦蟲端粒長度穩(wěn)定，保證干細(xì)胞持續(xù)分裂，為再生源源不斷地提供細(xì)胞來源。

你或許會問，研究渦蟲這種微小生物與我們?nèi)祟愑惺裁搓P(guān)系呢？實(shí)際上，渦蟲的基因有80%和人類同源 ，它們就像是一把鑰匙，幫助我們打開探索人體奧秘的大門。隨著全球老齡化加劇，衰老相關(guān)的健康問題日益突出，如何克服老化、延緩衰老成為生命科學(xué)領(lǐng)域的重要課題。了解渦蟲的再生和衰老機(jī)制，為研究人類細(xì)胞的類似過程帶來了新希望。我們期待從渦蟲身上找到靈感，找到激活人體自身干細(xì)胞修復(fù)衰老或受損組織的方法，讓人類離永葆健康、延緩衰老的目標(biāo)更近一步。

而中國空間站，作為太空中的國家級實(shí)驗(yàn)室，為研究渦蟲提供了獨(dú)特的環(huán)境。與地球重力環(huán)境不同，太空的微重力和亞磁環(huán)境，就像是一個全新的“培養(yǎng)皿”，會對渦蟲的再生和生理行為產(chǎn)生未知的影響。中國空間站將利用“生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜”的“小型通用生物培養(yǎng)模塊”，以不同截段的渦蟲為研究對象，在軌啟動再生過程，并在關(guān)鍵時間節(jié)點(diǎn)上采集樣本進(jìn)行固定和成像分析。通過研究空間環(huán)境對渦蟲再生形態(tài)發(fā)生、生理行為的具體影響，探索空間環(huán)境影響渦蟲再生的分子基礎(chǔ)，能讓我們更深入理解再生的基本機(jī)制，也為未來人類在太空長期生存提供重要的生物學(xué)依據(jù)。

此前，斑馬魚和果蠅已經(jīng)在中國空間站參與空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，它們各自從不同角度為我們揭示了空間環(huán)境對生物的影響。斑馬魚的基因組和人類基因組有高達(dá)70%以上的相似度，科研人員通過它重點(diǎn)研究微重力對脊椎動物肌肉和骨骼的蛋白質(zhì)造成的影響，這不僅能為失重性健康問題提供對抗策略，還可能為地球上的骨質(zhì)疏松治療開辟新路徑。果蠅實(shí)驗(yàn)則聚焦微重力與亞磁復(fù)合環(huán)境的影響，通過對超過20天的在軌視頻分析，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)微重力顯著改變了果蠅的活動性和求偶行為規(guī)律，為解析生物適應(yīng)極端環(huán)境的機(jī)制提供了全新視角。如今渦蟲的加入，將進(jìn)一步豐富我們對空間生命科學(xué)的認(rèn)知，不同生物在太空中的表現(xiàn)相互補(bǔ)充，共同勾勒出一幅完整的生命在空間環(huán)境下的變化圖景。

在這場太空生命科學(xué)探索之旅中，中國空間站就像一個巨大的孵化器，源源不斷地孕育著新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。從小小的渦蟲身上，我們有望解鎖生命再生與衰老的密碼，這不僅是對科學(xué)邊界的拓展，更是為人類未來的健康和太空探索事業(yè)鋪就堅(jiān)實(shí)的基石，讓我們一起期待渦蟲在太空中帶來的驚喜吧 ！