持續(xù)暴露于失重狀態(tài)會影響顱骨內(nèi)液體和組織的整體位置

國際空間站 （International Space Station） 的一部分長時間太空飛行宇航員被記錄為患有太空飛行相關(guān)神經(jīng)眼綜合征 （SANS）。研究人員試圖通過量化被認為與失重引起的頭部液體轉(zhuǎn)移相關(guān)的眼部和大腦結(jié)構(gòu)變化來了解 SANS。在返回地球時通過 MRI 測量觀察到腦組織轉(zhuǎn)移和腦脊液 （CSF） 重新分布，但尚未wan quan量化。

為了提高對這種現(xiàn)象的理解，我們開發(fā)并應(yīng)用了自動化方法來量化宇航員 （N = 13） 和未暴露于微重力的對照組 （N = 10） 長時間太空飛行后軸外腦脊液 （eaCSF） 和大腦顱骨內(nèi)的 3D 質(zhì)心偏移。腦組織和 CSF 的 3D 質(zhì)心轉(zhuǎn)移是根據(jù)基線時間點個體顱骨分割與隨訪的配準計算的。3D 質(zhì)心偏移在 Gx、Gy 和 Gz 軸上量化，分別定義為 -后/+前、-左/+右、-下/+上。

(北京基爾比生物科技公司研制生產(chǎn)旋轉(zhuǎn)細胞培養(yǎng)系統(tǒng)Rotary Cell Culture SystemRCCS系統(tǒng))

對于宇航員來說，飛行前到飛行后的平均 MRI 隨訪時間為 697 ± 137 天（平均飛行持續(xù)時間 = 179 ± 59 天，飛行后 MRI 收集的平均時間為返回地球后 2.23 ± 1.64 天）。對于對照組，平均 MRI 隨訪時間為 307 ± 19 天。對于宇航員，整個大腦中存在較高的 Gz 偏移 （+ 0.74 ± 0.28 mm，p < 0.0001），同時 eaCSF 的 Gz 偏移較低 （-2.45 ± 0.99 mm，p < 0.0001）。在對照組中，腦組織 Gz 移位 （-0.082 ± 0.048 mm） 和 eaCSF Gz 移位 （0.096 ± 0.26 mm） 無統(tǒng)計學(xué)意義。Gy shift 在對照組和宇航員中都缺乏意義。這些發(fā)現(xiàn)支持持續(xù)暴露于失重狀態(tài)會影響顱骨內(nèi)液體和組織的整體位置。

附：

北京基爾比生物公司——微重力旋轉(zhuǎn)細胞培養(yǎng)系統(tǒng)（rotary cell culture system，RCCS）

Kilby 3D-clinostat 三維旋轉(zhuǎn)儀，

Kilby 微/超重力細胞旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)系統(tǒng)，

3D回轉(zhuǎn)重力環(huán)境模擬系統(tǒng)，隨機定位儀，

類器官芯片搖擺灌注儀，

Kirkstall 類器官串聯(lián)芯片灌流仿生構(gòu)建系統(tǒng)