本科生揭示宇航員免疫系統紊亂產生機制

宇航員在太空生活并不“容易”，幾十年來人們發現宇航員的免疫系統在太空中會受到抑制，使他們更易生病。但上述免疫系統紊亂的產生機制一直是個謎。

一項9月12日發表于《細胞與發育生物學前沿》的研究揭開了這個謎團。美國康奈爾大學生物與機械工程雙專業的本科生Rocky An發現，轉錄因子MRTF可能是解決太空中宇航員體內巨噬細胞（機體免疫反應中的關鍵細胞）功能紊亂的多尺度機械生物學方法中缺失的一環。

An回顧了過去20年間有關巨噬細胞在太空中行為的文獻，以及近期關于巨噬細胞在正常重力下如何對力做出響應的研究。

“我一直在思考相關研究數據是如何呈現的。其中有兩篇論文非常重要，一篇是關于微重力條件下巨噬細胞如何被抑制的綜述，另一篇是有關巨噬細胞機械生物學的研究。我將這兩篇論文聯系起來，產生了我研究中的想法。”An說。

在缺乏重力的太空中，免疫細胞形狀會發生改變。科學家懷疑細胞骨架的變化與免疫系統紊亂有關。最近在正常重力條件下的研究表明，干擾巨噬細胞的細胞骨架會減少一種特定蛋白質（對免疫反應很重要的轉錄因子）向細胞核的轉運。

通過比較微重力條件下對細胞的研究、分析相關研究模式和時間尺度，An發現轉錄因子MRTF可能是免疫系統紊亂的罪魁禍首。

“我認為MRTF是導致免疫系統問題的重要因素，這也許將是太空免疫治療的第一步。”An說。

An在研究論文中指出，MRTF還可能與宇航員的心血管健康壓力有關，并強調需要進一步研究可能在免疫系統紊亂中起作用的其他因素，這有助于了解微重力條件下MRTF如何與巨噬細胞核相互作用。

An作為本科生能夠獨立撰寫論文靠的是此前“開掛”般的研究積累。他在論文中感謝了康奈爾大學的教授們，并表示，教授和他們的授課方式讓自己獲益良多，通過實驗室和項目團隊研究，他獲得了很多獨立學習并提出問題的機會。

An在就讀于康奈爾大學前，就與該校獸醫學院微生物學和免疫學教授Theodore Clark的實驗室有過接觸，并從入學后在那里做研究。

2021年暑期實習時，An被選為美國宇航局空間生命科學培訓項目研究助理，在那里，他研究了微重力對細胞的影響，并與別人合著了他的第一篇論文，內容涉及微重力下研究細胞建模框架的優化。

2022年的夏天，他又在哈佛大學懷斯研究所作為“安進學者”從事機械免疫治療領域研究，探索通過操縱細胞結構進行治療的方法。

“我一直對細胞、細胞力學感興趣。它有新意，與生物學中通常學到的東西有很大不同。我非常喜歡兩個領域間的相互碰撞。”An說。