将在国际空间站（ISS）工作约半年的日本宇航员古川聪计划启动使用人iPS细胞的实验，验证在零重力状态下由iPS分化得来的肝细胞小簇是否会产生自发聚集在一起，形成复杂结构的“自组织化”。该实验有望为培育器官的再生医疗做出贡献。
实验由东京大学、横滨市立大学和日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）组成的研究团队负责实施。古川宇航员将在ISS的日本“希望号”实验舱内操作。
古川聪宇航员检查灌注培养过程（供图：JAXA）
具体实验过程为，将多个由iPS细胞生成的大小为150～200微米（微米为百万分之一米）的微型肝脏与直径为3毫米的来自iPS细胞的血管一起培养。通过将培养液连续添加到血管中进行灌注培养来确认是否会发生自组织化。
主导此项研究的东京大学教授谷口英树在横滨市立大学任职的2013年，全球首次成功地利用iPS细胞培育出了几毫米大小的微型肝脏。然而，要使其成为真正可以移植到人体的器官，还需要将微型肝脏变得更大并发挥其作为器官组织的功能。在地面培养时会变成片状，存在难以形成立体结构的问题。
研究团队受到在子宫中发育的胎儿与在游泳池中训练的宇航员具有相似性的启发，预测重力影响小的话器官更容易立体成长，因此开始了在外太空培育器官的研究。
研究团队于2020年在“希望号”上进行了首次培养实验。该实验由宇航员野口聪一进行，一整晚边旋转培养皿边进行了培养。由于论文尚未发表，详细情况未公布，但据悉在直径为1毫米的人造血管周围观察到了微型肝脏的聚集。
野口宇航员进行首次立体器官实验（供图：JAXA）
作为第二次实验，本次的关键点不仅是聚集微型肝脏，还包括如何构建复杂的结构，使其具有更高的肝脏功能。对于采用灌注培养的目的，谷口教授表示：“通过创造流动，可以在适度刺激器官的同时，提供新鲜的氧。”
本次实验使用了JAXA开发的灌注培养专用装置。地面测试已经在一定程度上验证了灌注的效果，谷口教授认为“这将成为在试管内培育复杂器官的基础技术”。计划在太空取得成果，以筹措研究资金等。
古川宇航员于26日乘坐美国SpaceX公司的载人龙飞船（Crew Dragon）前往ISS。这是他第二次在ISS停留，为期约半年。除了立体器官外，还计划明确细胞感知重力的机制，并研究太空环境对精子形成的影响。今后的重点在于能否取得在太空特有环境下才能取得的成果。
日文：川原聪史、《日经产业新闻》、2023/8/30
中文：JST客观日本编辑部
