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出舱活动对心血管系统的影响
舱外活动(EVA)是指航天员离开座舱在太空的微重力环境或其他星球中从事的运动,它是保障航天中航天员正常生活和工作及未来太空探险必不可缺少的一项活动.在载人航天计划的实施过程中,EVA已从偶尔、短暂的事件演变为长时间的、极富成效和大有用处的航天员工作,成为载人航天获得迅速发展的重要因素.从1965年3月18日苏联航天员列昂诺夫完成首次EVA,截至2005年底,共有154名航天员完成了245次EVA,EVA达474人次,在舱外停留的时间累计236 h 45 min.自从国际空间站计划实施后,EVA成为国际空间站主要任务之一.空间站的组装、维修和试验都离不开EVA.我国在2008年发射的"神舟"7号上也将进行我国首次出舱活动.因此,了解EVA对航天员身体的影响,保障航天员在EVA中的健康、安全和有效工作是航天医学家的重要职责.
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微重力环境对生殖系统影响的研究进展
地球上一切生命都在重力环境中起源、发展、进化和消亡.当各种生命体离开地球环境进入太空后,他们的形态、结构、代谢、遗传特性等都会受到不同程度的影响[1].近年来,随着航天技术的迅速发展,人类探索太空的活动日益频繁,航天医学越来越受到人们的重视.研究证实,空间环境对人体的各个生理系统都会产生影响,可导致心血管功能紊乱、肌肉萎缩、免疫功能低下、内分泌及消化系统紊乱等[2-6].研究失重状态对生殖系统的影响十分重要.本文对失重影响生殖系统的相关研究进行综述.
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微重力环境下MicroRNA调控成骨细胞分化研究进展
MicroRNA (miRNA)是生物学过程中基因表达的重要调控分子,但miRNA在骨组织代谢过程中发挥的重要调控作用尚未完全阐明.综述现阶段miRNA在微重力环境下对成骨细胞分化的调控作用,对miRNA的调控作用分为正负两类分别进行归纳,重点介绍不同基因的作用机制,并列举在微重力环境下对骨组织代谢有重要影响的一些miRNA分子.微重力环境下miRNA对骨组织代谢性疾病具有比较重要的调控作用,其相关研究对预防及治疗失重性骨质缺失病症意义重大.
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双向流动片层透析式空间细胞培养及其地基模拟装置
在微重力环境下的细胞培养方法不同于传统的地面上的细胞培养技术.它必须解决以下问题:(1)微重力环境下,重力对流趋于消失.单靠扩散难以维持细胞正常生长所必须的化学微环境的稳态.故必须从传统的静态培养发展为动态(流动式)培养;(2)培养液流动引起的应力必然会影响细胞的结构和功能;(3)微重力环境下不允许气/液自由界面存在,故气体交换和供应和传统培养方法截然不同.为了适应微重力下细胞培养的要求,我们设计了双向流动片层透析式空间细胞培养装置.
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模拟微重力影响EPO诱导K562细胞向红系分化的机制研究
研究发现,人体暴露于微重力状态中会出现血液流变学改变和溶血现象,细胞膜对抵抗重力引起的细胞破坏起到关键作用,同时空间环境可以使细胞膜的某些成分改变,从而影响红细胞生成[1].模拟微重力对红系分化的影响及其机制尚不清楚.本研究采用人白血病细胞株K562细胞为模型,应用美国国家航天局(NASA)研发的第四代旋转细胞培养系统(Rotary Cell Culture System, RCCS-4)模拟微重力环境,与地面环境同时用EPO诱导培养K562细胞,并分别用联苯胺染色法、流式细胞术、Western-blotting等观察和分析模拟微重力对促红细胞生成素(EPO)诱导的K562细胞向红系分化的影响,并初步探讨其可能机制.
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微重力对造血干/祖细胞生物学特性的影响
随着空间技术的发展,人们开始关注空间飞行给生物体带来的影响.在空间环境下机体会发生一系列的改变,如外周血中红细胞形态发生改变以及数量的减少,淋巴细胞数量减少及功能受到抑制,粒细胞和单核细胞的增加;体液容量的减少及分布改变,肌肉萎缩和骨质疏松,以及激素分泌失调等.特殊空间环境对机体影响大的是微重力,即物体处于10-2~ 10-5g 的重力状态.近年来,国内外的大量研究通过航天搭载以及地面模拟等途径,将微重力与细胞培养技术结合起来,分析微重力影响细胞的机制及由此导致的生物学功能改变,并寻求相应的改善方法,以推动空间生命科学的发展.本文就微重力环境对造血干\\祖细胞生物学特性的影响及其机制进行综述.