將在國際太空站（ISS）工作約半年的日本宇航員古川聰計劃起動使用人iPS細胞的實驗，驗證在零重力狀態下由iPS分化得來的肝細胞小簇是否會產生自發聚集在一起，形成複雜結構的「自組織化」。該實驗有望爲培育器官的再生醫療做出貢獻。
實驗由東京大學、橫濱市立大學和日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）組成的研究團隊負責實施。古川宇航員將在ISS的日本「希望號」實驗艙内操作。
古川聰宇航員檢查灌注培養程序（供圖：JAXA）
具體實驗程序爲，將多個由iPS細胞生成的大小爲150～200微米（微米爲百萬分之一米）的微型肝臟與直徑爲3毫米的來自iPS細胞的血管一起培養。透過將培養液連續添加到血管中進行灌注培養來應答是否會發生自組織化。
主導此項研究的東京大學教授谷口英樹在橫濱市立大學任職的2013年，全球首次成功地利用iPS細胞培育出了幾毫米大小的微型肝臟。然而，要使其成爲真正可以移植到人體的器官，還需要將微型肝臟變得更大併發揮其作爲器官組織的功能。在地面培養時會變成片狀，存在難以形成空間結構的問題。
研究團隊受到在子宮中發育的胎兒與在游泳池中訓練的宇航員具有相似性的啓發，預測重力影響小的話器官更容易立體成長，因此開始了在外太空培育器官的研究。
研究團隊於2020年在「希望號」上進行了首次培養實驗。該實驗由宇航員野口聰一進行，一整晚邊旋轉培養皿邊進行了培養。由於論文尚未發表，詳細情況未公佈，但據悉在直徑爲1毫米的人工血液管周圍觀察到了微型肝臟的聚集。
野口宇航員進行首次立體器官實驗（供圖：JAXA）
作爲第二次實驗，本次的關鍵點不僅是聚集微型肝臟，還包括如何構建複雜的結構，使其具有更高的肝臟功能。對於採用灌注培養的目的，谷口教授表示：「透過創造流動，可以在適度刺激器官的同時，提供新鮮的氧。」
本次實驗使用了JAXA開發的灌注培養專用裝置。地面測試已經在一定程度上驗證了灌注的效果，谷口教授認爲「這將成爲在試管内培育複雜器官的基礎技術」。計劃在太空取得成果，以籌措研究資金等。
古川宇航員於26日乘坐美國SpaceX公司的載人龍太空船（Crew Dragon）前往ISS。這是他第二次在ISS停留，爲期約半年。除了立體器官外，還計劃明確細胞感知重力的機制，並研究太空環境對精子形成的影響。今後的重點在於能否取得在太空特有環境下才能取得的成果。
日文：川原聰史、《日經產業新聞》、2023/8/30
中文：JST客觀日本編輯部
