本科生揭示宇航员免疫系统紊乱产生机制

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。

“我一直在思考相关研究数据是如何呈现的。其中有两篇论文非常重要，一篇是关于微重力条件下巨噬细胞如何被抑制的综述，另一篇是有关巨噬细胞机械生物学的研究。我将这两篇论文联系起来，产生了我研究中的想法。”An说。

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。

“我认为MRTF是导致免疫系统问题的重要因素，这也许将是太空免疫治疗的第一步。”An说。

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。

“我一直对细胞、细胞力学感兴趣。它有新意，与生物学中通常学到的东西有很大不同。我非常喜欢两个领域间的相互碰撞。”An说。

相关论文信息：

https://doi.org/10.3389/fcell.2022.997365

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