模拟微重力对人脑神经组织细胞骨架和凋亡的影响

探讨模拟微重力效应对神经组织形态结构、骨架系统和凋亡的影响.原代培养人脑癌旁细胞7 d后,一组回转,另一组静置.倒置显微镜和透射电镜观察细胞大体形态及超微结构,扫描电镜观察细胞表面微细形貌;用TRITC标记的二抗和FITC标记的鬼笔环肽分别显示β-tubulin和F-actin的分布.回转时间延长至7、14 d后细胞体明显变大,细胞对基底的贴附能力显著下降.14 d回转组胞浆内细胞器结构变少,线粒体断裂同时相互离散,并有大量空泡.回转组胞质内β-tubulin和F-actin表达明显减少,F-actin绕核呈环,分布紊乱,且1个细胞核解离成几个微核.结果表明,模拟微重力一周能明显影响神经组织细胞的大体形态及超微结构,同时引起骨架蛋白的高度紊乱并伴随细胞凋亡的发生.     

微重力和模拟微重力对植物生长发育的影响

综述了目前有关采用空间飞行器及地基模拟回旋器在研究微重力和模拟微重力条件影响植物个体生长发育方面的研究进展,着重讨论了微重力和模拟微重力对植物内在生理生化特性的变化的影响,研究表明植物对微重力的应激反应首先是引起细胞内钙分布、浓度发生变化,并又以钙作为第二信使介导相关酶活性发生变化。指出今后的研究应着重于相关基因的差异表达及微重力改善陈种萌发活力、次生代谢产物积累、原生质融合等方面的机理及应用模式研究。     

模拟微重力的植物生物学效应

从模拟微重力的信号在植物细胞中转导以及模拟微重力环境对植物重力感受系统、细胞生长、次生代谢、细胞结构、基因表达等几方面影响来阐述模拟微重力的植物生物学效应.     

空间环境与模拟微重力环境对高等植物试管苗的影响

在空间环境中,微重力是一个很重要的因素之一,但空间环境又不完全等同于微重力环境,它还同时存在宇宙辐射等其他因素。本文重点探索空间环境与模拟微重力环境对高等植物试管苗细胞亚显微结构的影响,以及同工酶变化和RAPD分子标记的初步结果。通过对高等植物的试管苗(月季、树莓、马铃薯、香石竹、人参果)分别进行的模拟微重力实验及空间飞行实验,发现模拟微重力条件与空间环境对植物试管苗的生长过程中细胞超微结构既有相同的作用,又有不同的作用。     

用电磁力模拟空间微重力效应装置制备Al—Bi偏晶合金

利用微重力电磁模拟装置成功地制备了二元偏晶合金Ａｌ－Ｂｉ,与地面普通样品进行对照,结果表明利用电磁模拟装置能够有效地消除由于重力影响而产生的分层现象,可以制备出少数相弥散良好的Ａｌ－Ｂｉ偏晶合金。     

地面模拟微重力下两相流动沸腾换热的分析

从加热面方向角、流动速率、过冷度、绝对压力等几个方面对地面上模拟微重力下两相流动沸腾换热的条件进行了分析,认为当沸腾试验段入口流动速率、过冷度、绝对压力及外加热流密度等相同时,在流速达到一定值后,如果向上与向下流试验段出口处的温度、压力、含汽率等基本一样,两者换热系数大致相当,且试验段沿程各点壁温无突变、试验段出口含汽率满足核态沸腾正常进行所必须的下限等,那么就构成了地面模拟的条件。     

微重力下对流换热的地面缩比-减压模拟技术

为了地面模拟空间飞行器在微重力条件下的对流换热 ,抑制自然对流 ,消除或减小重力的影响 ,研究了将缩小尺寸和减小压力相结合的缩比 -减压模拟技术 ,并通过数值计算对这一技术进行了验证。研究表明 ,缩比 -减压法可以克服缩比法和减压法在应用时的不足。不论缩小尺寸和减小压力的程度如何 ,只要缩减比相等 ,自然对流的抑制效果就相同。在工程应用中 ,对一定的原型工况 ,采用缩减比参数比采用 Gr/Re2 参数更直观 ,可以指导对地面模拟实验中合适的模型尺寸和工作压力的确定     

微重力下气液分离特性的数值模拟

微重力下离心式气液分离技术以分离环境不受重力条件的影响而广泛应用于航天器流体技术、环境控制与生命保障系统等领域.本文对微重力工况下离心式气液分离特性进行了数值模拟研究,通过正交实验法分析在转速、入口速度、含气量、黏度、温度综合作用时,各因素影响的主次关系.结果表明,转速、含气量、温度、黏度对分离效率的影响比较明显,且随转速、含气量、温度的增加,分离效率逐渐增加,而随黏度的增加分离效率逐渐降低,入口速度对分离效率的影响较小,这与美国地面实验的趋势大致相同,分离效率在92％～94％范围内.研究结果可为我国空间站环控生保技术采用蒸汽压缩蒸馏方法进行尿液分离的进一步研究提供基础数据.     

微重力条件下气固两相界面耦合燃烧的数值模拟

在建立气固两相界面耦合燃烧计算模型的基础上，对微重力条件下火焰在固相可燃物表面的蔓延过程进行了三维非稳态数值模拟．考虑气相燃烧过程的同时，对固相可燃材料也用有限差分法研究其内部的传热和热解过程，给出了体现两相耦合作用的相界面处理方法．还研究了强迫流动对微重力火蔓延的影响．为了分析对比，进行了正常重力条件下的计算．数值模拟得了微重力燃烧的一些基本特点，结果令人满意．     

微重力条件下气固两相界面耦合燃的数值模拟

在建立气固两相界面耦合燃烧计算模型的基础上，对微重力条件下火焰在固相可燃物表面的蔓延过程进行了三维非稳态数值模拟，考虑气相燃烧过程的同时，对固相可燃材料也用有限差分法研究其内的传热和热解过程，给出体现两相耦合作用的相界面处理方法，还研究了强迫流动对微重力火蔓延的影响，为了分析对比，进行了正常重力条件下的计算，数值模拟得了重力燃烧的一些基本特点，结果令人满意。     

Effects of simulated microgravity on the cell growth and extracellular matrix of cultured chondrocytes

The effects of simulated microgravity on cell growth and extracellular matrix of chondrocytes have been examined by a light microscope and a scanning electron microscope using cultured chicken embryonic chondrocytes as the model. No notable difference of the cell density between the rotation group and the control group has been found. But during the same period, the growth spots of the rotation group were sparser than those of the control group. These results indicated that the lower level of cell development and differentiation happened in the rotation group. Observation by the scanning electron microscope showed that the extracellualr matrix decreased after rotating, and the fibres in the extracellular matrix were slighter and blurrier than those of the control group. It is concluded that the simulated microgravity can affect the secreting and assembly of the extracellular matrix. The possible mechanism for them is discussed. Li Xiaobing made the same contribution to this work as the first author     

异丙嗪麻黄碱合剂在模拟失重大鼠体内的药动学研究

分别对不同模拟失重周期大鼠,展开给药异丙嗪和麻黄碱合剂的药物动力学研究,获取不同模拟失重时间点下两种药物的药物动力学参数,为保障航天员合理、安全用药提供基础研究数据.采用大鼠尾悬吊模型模拟失重,建立LC-MS/MS法测定大鼠血浆中异丙嗪和麻黄碱浓度,并求算各组中两种药物的动力学参数.与对照组相比,异丙嗪和麻黄碱在不同吊尾组药时曲线下面积（A_UC0-t）,血药峰浓度（C_max）,消除速率常数（K_e值）,血浆半衰期（T_1/2）均有变化.不同模拟失重周期对异丙嗪和麻黄碱在大鼠体内的药动学过程产生显著影响.      

傣百解对模拟微重力下大鼠脾淋巴细胞功能的影响

探讨模拟航天飞行失重状态下大鼠免疫功能的变化和傣百解的免疫调节作用.将Wistar大鼠分为空白对照组、吊尾组、吊尾加傣百解低、中、高剂量组.连续吊尾21 d后比较各组大鼠脾淋巴细胞的增殖能力、免疫相关细胞因子分泌水平,以及脾淋巴细胞中NFκB和IκBα蛋白表达水平.结果显示与正常组比较,吊尾组大鼠脾淋巴细胞刀豆蛋白刺激后的增殖能力减弱,细胞因子IL-2、IL-6、IFN-γ释放减少,而且NFκB信号通路激活水平低于正常组.傣百解能够提高失重大鼠脾淋巴细胞的NFκB信号通路激活水平,诱导淋巴细胞增殖和释放细胞因子,具有改善免疫功能的作用.     

微重力环境下Notch信号对神经干细胞分化的影响

基于微重力条件下神经干细胞的分化情况,结合Notch信号通路对神经干细胞分化的影响,论述模拟微重力对神经干细胞分化产生影响的可能分子机制。     

龙血素B在模拟失重效应大鼠体内的分布研究

研究传统名贵傣药龙血竭中有效成分龙血素B在大鼠体内重要组织的分布情况,同时探讨长期模拟失重效应对龙血素B分布的潜在影响.将SD大鼠分为正常重力组和模拟失重效应组,采用21 d大鼠尾悬吊方法模拟长期失重效应,单次灌胃给予大鼠25 mg/kg龙血素B,于给药1 h后收集心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、脑、睾丸和骨骼肌10种组织,采用HPLC-MS/MS方法测定各组织中龙血素B质量分数.在正常重力组中,龙血素B在肝、胃分布较多,其次是肾、肠、心、脾、骨骼肌和肺,脑中最少.与正常重力组相比,模拟失重效应组大鼠肝中龙血素B的质量分数显著升高47.7%（p<0.05）,脑中质量分数上升5.4倍（p<0.05）;在肠和肾中质量分数显著下降52.7%和22.0%（p<0.05）;在大鼠胃、心、肺、脾、睾丸和骨骼肌中质量分数无显著变化.龙血素B的分布具有明显组织特异性,长期模拟失重效应显著改变龙血素B在大鼠肝、肠、脑、肾等重要组织的分布.      

模拟失重对大鼠肝脏CYP1A2的影响研究

为揭示失重条件下药物代谢酶变化规律,考察了不同模拟失重周期对鼠肝代谢酶CYP1A2的影响.将大鼠尾悬吊3,7,14,21 d模拟失重效应,分别采用Western-blot、Q-PCR及HPLC-UV检测鼠肝微粒体中CYP1A2的蛋白表达、mRNA表达及活性变化.与对照组相比,模拟失重3 d大鼠肝脏CYP1A2的蛋白表达量显著下降（p<0.05）,7,14 d显著上升（p<0.05）,21 d略有下降（p>0.05）.在大鼠肝脏CYP1A2 mRNA量及活性方面,模拟失重3,7,14 d均显著上升（p<0.05）,21 d上升不明显（p>0.05）.实验结果表明模拟失重14 d鼠肝中的CYP1A2蛋白、基因表达及活性显著上升,但21 d各指标有恢复到正常组的趋势.      

模拟微重力大鼠T淋巴细胞发育异常的初步研究

对模拟空间微重力条件下大鼠T细胞发育受阻的神经免疫调节机理进行初步探究.采用流式细胞检测技术测定模拟微重力大鼠胸腺中不同发育阶段T淋巴细胞的数量变化,用ELISA法测定胸腺组织中去甲肾上腺素(NE)和内源性糖皮质激素(GC)的含量.结果表明模拟微重力模型大鼠出现明显胸腺萎缩(p<0.05),CD3⁺CD4⁺CD8^-和CD3⁺CD4^-CD8⁺T细胞数量明显减少(p<0.05);模拟微重力大鼠胸腺中NE和GC含量有升高的趋势.模拟微重力大鼠胸腺中发生了从双阳性T细胞向单阳性T细胞的发育阻滞,这种异常可能与神经内分泌免疫调控相关.     

Effects of simulated microgravity on the alkaline phosphatase activity and intracellular calcium concentration of cultured chondrocytes

The effects of simulated microgravity on matrix mineralization of chondrocytes were examined using cultured chicken embryonic chondrocytes as the model. In four days, there was a time course decrease in alkaline phosphatase activity of chondrocytes, a marker of matrix mineralization. Meanwhile, in two days, there was a significant drop in intracellular calcium concentration in contrast to the control. These results indicate that simulated microgravity can suppress matrix calcification of cultured chondrocytes, and intracellular calcium may be involved in the regulation of matrix calcification as the second messenger. Yang Shuzhang made the same contribution to this work as the first author     

Space experimental studies of microgravity fluid science in China

Microgravity fluid physics is an important part of microgravity sciences, which consists of simple fluids of many new systems, gas-liquid two-phase flow and heat transfer, and complex fluid mechanics. In addition to the importance of itself in sciences and applications, microgravity fluid physics closely relates to microgravity combustion, space biotechnology and space materials science, and promotes the developments of interdisciplinary fields. Many space microgravity experiments have been performed on board the recoverable satellites and space ships of China and pushed the rapid development of microgravity sciences in China. In the present paper, space experimental studies and the main results of the microgravity fluid science in China in the last 10 years or so are introduced briefly.