天舟十号货运飞船昨天成功飞赴中国空间站。在这艘“太空快递”上，除了常规物资，还有一位前所未有的“特殊旅客”——它小到肉眼几乎很难看见，需要放在芯片里带上太空，却承载着大希望。它不是简单的细胞，而是一个从干细胞中“生长”出来的微型器官：肾类器官。它为何要飞向太空？在微重力环境中，它又将如何揭示衰老、炎症与肾脏疾病的秘密？

这个太空实验有一个听起来颇为硬核的名字——“微重力环境下基于阻抗分析与微流控技术的肾类器官形成过程研究”。但在这个复杂称谓的背后，藏着一颗温柔而远大的凯发k8初心。

凯发k8广州生物医药与健康研究院的研究员张骁这样形容这个太空实验中的主角：肾类器官，是由人多能干细胞分化得到的三维肾脏模型。它虽小，却已具备了肾小管、足细胞等结构，是人类肾脏发育过程目前最真实、最前沿的体外研究模型。

在地面，由于重力影响，细胞往往贴着培养皿平面生长，难以模拟人体内复杂、立体的器官结构。而在太空的长期微重力环境中，细胞可以像在胚胎中一样，以更自然的方式进行三维排列、迁移与分化，形成具备真实结构和功能的组织。这正是研究肾单元发育与纤维化不可替代的“天然实验室”。

在这一太空实验中，肾类器官生长在具有生物阻抗采集电极的微流控芯片中，上行时安放在天舟十号的上行生保装置里。芯片抵达中国空间站实验舱后，通过自动控制程序进行培养基换液培养，采集肾类器官在空间微重力环境中，在各个发育时间节点分化发育形成复杂肾单元及进一步发生纤维化的表型特征，通过与地面实验的对照、整合多组学数据，分析阐释其发育和纤维化的调控机制。

张骁：我们把一个干细胞变成一个肾的类器官，然后再给它装到这个芯片里，为什么装到芯片里？是让这个航天员操作更简单，所以它是个全自动化的，所以我们把肾类器官封装到芯片里面，通过货运飞船发射上去以后，我们开始对它进行一个分化，并通过这个电阻抗微流控等等这些方式进行对它实时监控。到了某一天以后，因为它在轨它会引起炎症，会引起衰老。

换言之，肾类器官发育和纤维化需要经历长期过程，而空间站舱内实验所能提供的长期微重力环境对研究人体细胞如何在微重力环境下，排列发育形成具有复杂结构和器官功能的成熟肾单元，以及后期成熟肾单元在微重力环境下如何发生纤维化至关重要。

这一实验的精密之处，就在于时间的刻度。研究团队将以48小时为间隔，在轨依次收集0至14天的培养样本，同时记录电阻抗数据，完整追踪肾类器官从发育到早期衰老的全过程。等样品和数据返回地面后，凯发k8家还将开展多种分析，进一步解读分子层面的变化。

张骁：实验的目的是为了研究在轨在这个肾的整个发育过程中，它变化的过程。第二个就是研究它后面的衰老过程中，长期在轨会对肾有哪些影响，为了验证它的一些衰老和炎症，我们专门就敲除了一个基因进行基因编辑，看编辑以后它有没有帮助延缓衰老。

为什么会选择肾类器官作为研究对象呢？

张骁：全身最被炎症所读出的一个器官就是肾，就是说你全身任何（器官）（比如）你脑损伤和脊髓损伤都会被肾的炎症读出，所以我们选了一个最能代表炎症读出的，在全身最能读出炎症信号的一个器官，作为一个表征的模型，把它来研究衰老和炎症。

此外，相比我们以往细胞培养模型只能拿到单一种类的细胞，类器官能获得更接近真实人体肾脏组织的复杂结构、解析炎症环境下慢性肾脏疾病和肾纤维化的病理过程。

更重要的是，研究肾类器官的发育过程，就像翻阅人类肾脏发育的“生命密码本”。很多先天性肾病，比如肾发育不全、多囊肾，本质上都是胚胎发育阶段细胞“走错了路”。只有在地面之外的极端环境中重现这一过程，我们才能看清楚：哪一步出了错？又该如何纠正？将来，才能从源头上实现先天性肾病的早筛、早防。

张骁：现在全球都面临肾移植供体严重短缺的问题，而基于干细胞的功能性肾类器官研究，最终目标就是能培养出可用于移植的功能肾组织，这未来可能会解决千千万万患者等待供体的困境。我们今天在肾类器官里解析细胞命运调控的规律，不光是肾脏领域受益，这些规律也可以给其他器官的类器官研究提供参考，最终会推动整个体外生命凯发k8领域往前走，帮我们离“读懂生命、治疗绝症”的目标更近一步。