2024年11月18日，加州大學圣地亞哥分校Sanford干細胞研究所所長Catriona Jamieson博士在Sanford干細胞研討會2024上發表了題為“Space-Based Research: Predicting and Preventing Accelerated Stem Cell Aging & Cancer Evolution"的報告。

該報告系統闡述了太空微重力環境如何成為研究干細胞衰老和癌癥演化的“加速器"，以及這一獨特平臺為開發新型抗癌療法帶來的革命性機遇。

1. 微重力：干細胞衰老的“加速器"

Jamieson團隊通過在國際空間站（ISS）上開展的多項研究揭示，正常干細胞在太空微重力環境中會快速增殖，但隨之迅速走向耗竭。這一過程與端粒縮短和線粒體應激密切相關，嚴重影響了細胞的壽命和再生潛能。微重力環境使細胞承受巨大的應激壓力并誘發炎癥反應，本質上是在太空條件下“快進"了地球上的衰老過程。這一發現為理解衰老的分子機制提供了的時間壓縮窗口。

2. 癌癥的“快進"演化

與正常干細胞的耗竭相反，腫瘤類器官在微重力環境下呈現出爆炸性生長。Jamieson團隊將患者來源的腫瘤類器官送入太空后發現，某些腫瘤在短短10天內體積即可增長三倍——這一過程在地球上可能需要數年時間。這種加速效應使科學家能夠在“快進"模式下觀察癌癥的演化全過程，并快速測試藥物的療效。Jamieson將其形容為：“如果你想更快得到答案，太空就是做科學的地方——幾天內就能獲得地球上可能需要數年才能得到的結果。"

3. “暗基因組"激活與ADAR1的關鍵作用

微重力環境觸發了基因組中通常處于沉默狀態的“暗基因組"區域的激活，導致基因組不穩定性顯著增加。團隊進一步鎖定了一個關鍵基因——ADAR1。太空飛行條件加速了ADAR1驅動的疾病相關生物學進程，該基因的激活會迅速促進腫瘤生長。這一發現不僅揭示了微重力促癌的分子通路，更為藥物開發提供了精準的靶點。

4. 創新工具與治療突破

為實現在軌研究，Jamieson團隊開發了納米生物反應器系統，用于在ISS上培養造血干細胞和腫瘤類器官。同時結合人工智能技術追蹤細胞變化，解析太空獨特條件如何驅動突變、改變細胞行為。

在治療層面，團隊開發的抗癌藥物rebecsinib在太空實驗中展現了令人振奮的效果——能夠有效阻斷癌細胞的克隆能力，被Jamieson稱為癌癥的“終止開關"。該藥物已對20種癌癥類型（包括三陰性乳腺癌和白血病）顯示出潛力，臨床試驗在2025年啟動。這一發現已為Jamieson團隊贏得了ISS國家實驗室2024年生物學與醫學“令人信服成果獎"。

附：北京基爾比Kilby Gravity微重力培養系統：地面研究的理想平臺

太空實驗雖然提供了的研究條件，但成本高昂、機會稀缺。北京基爾比生物公司研制的Kilby Gravity微重力培養系統，正是為解決這一瓶頸而生的地面模擬平臺。【下圖為該儀器用戶的安裝培訓現場】

I. 技術原理與核心優勢

Kilby Gravity系統通過雙軸隨機回轉運動模擬太空無沉降環境，實現無氣泡動態懸浮培養。其核心技術是精確控制旋轉矢量，創造低剪切力環境，不僅保護細胞完整性，還能促進細胞自發聚集形成三維球體或類器官。系統可模擬不同重力環境（微重力或超重力），并具備實時監控功能，確保培養參數精準可控。

該系統可用于有效培養間充質干細胞、神經干細胞、腫瘤細胞等多種細胞類型。尤其值得注意的是，系統在三維組織構建方面可使均一性提升35%，間充質干細胞向軟骨細胞分化效率提升30%-——這些參數為量化評估微重力對干細胞命運的影響提供了可靠的實驗平臺。

通過Kilby Gravity系統結合轉錄組測序、表觀基因組分析等手段，在地面實驗室中進行大規模、可重復的機制驗證，大幅降低對空間站資源的依賴。

II. 從基礎研究到轉化醫學的橋梁

北京基爾比Kilby Gravity系統 已被中國科學院、哈爾濱工業大學、上海交通大學等多家頂尖科研機構采購使用。如，利用腦類器官芯片研究微重力對人腦功能影響的項目。為中國在太空生命科學和再生醫學領域開辟新的研究路徑——既能承接國際前沿的科學問題，又能依托自主可控的技術平臺實現快速迭代與轉化。

結語

Catriona Jamieson的研究深刻揭示了太空微重力環境作為“加速老化與癌癥模型"——它讓科學家得以在數天到數周內觀察本該歷時數年的生物學過程。

而北京基爾比Kilby Gravity微重力培養系統 則提供了將這一前沿發現從“太空專屬"轉化為“地面可及"的關鍵技術支撐。當太空的“快進"視角與地面的“精細"驗證相結合，我們有望在理解干細胞衰老本質、阻斷癌癥演化的道路上邁出實質性的一大步——最終讓太空中發現的知識與療法，惠及地球上的每一個人。

附：

北 京 基 爾 比 生物 科技公司 主營產品：

AnimFree 體外類器官氣溶膠暴露裝置

Kirkstall 3D細胞類器官串聯式自動灌流系統，

BiomimX uBeat®多功能動態器官芯片系統

Kilby Gravity 微重力旋轉細胞類器官培養系統RCCS，

動植物/微生物等地面重力環境模擬裝置【可以定制】，

Kilby Bio 高通量類器官精密搖擺儀