类器官“上天”全记录：一部写在太空里的生命科学编年史

把“大脑”送上太空，曾是科幻小说《三体》里的著名桥段。但很多人不知道的是，这件事从2019年就开始了，而且已经悄悄演变成了一场跨越十多年的科学探索。过去这几年，从中国空间站到国际空间站，从脑到肾，从心脏到肿瘤，类器官正在集体“上天”。

以下按时间线，把全球类器官太空探索的重要节点一一梳理清楚。

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Space

2019年：第一批“太空脑细胞”升空

02 ）

Space

2024年：类器官密集升空的一年

年初

瑞典乌普萨拉大学的Elena Kozlova教授团队将边界帽神经嵴干细胞（一种神经干细胞团）搭载Axiom Mission 3进入了国际空间站。这批细胞经历了远超预期的“磨难”——返回途中因为着陆区天气恶劣，延误了好几次，细胞在受控培养条件之外待了太长时间，已经超出了它们能够存活的极限。但令人惊讶的是，一部分细胞不仅活了下来，恢复后还能正常发育成神经细胞和胶质细胞。Kozlova教授后来回忆说：“当细胞回来时，它们看起来不一样了，但一些细胞恢复了，开始非常缓慢地生长。”这项研究还发现了一个关键规律：放在3D打印支撑结构里的细胞存活率明显更高。

2023年12月实验前拍摄时通过显微镜观察的干细胞。

后续论文内容于2026 年发表

1月

Axiom Mission 3任务将加州大学圣地亚哥分校的肿瘤类器官送入了国际空间站。这些由癌症患者细胞培养出来的微型肿瘤，被形象地称为“培养皿中的宇航员”，任务是寻找癌症的早期预警信号。实验团队发现，一种名为Rebecsinib的化合物在太空环境中表现出抑制乳腺癌肿瘤类器官生长的效果，相关成果后来被媒体称为找到了癌症的“终止开关”。

ISS 显微镜实拍乳腺癌类器官（UCSD 独家供图）：左侧 DMSO 对照组；右侧 Rebecsinib 给药组，绿色荧光标记 ADAR1 活性

3月

SpaceX SpX-30任务又送了一批更特殊的“乘客”——胶质母细胞瘤-髓系类器官。胶质母细胞瘤是恶性程度最高的脑癌之一，平均生存期不到两年，治疗极其困难。这批类器官在轨培养了整整40天，返回地球后24小时内就被科研人员处理。这是首次在太空长期培养胶质母细胞瘤类器官，目的是利用微重力环境克服地面模型中细胞沉降和解聚的限制，构建更接近晚期疾病状态的肿瘤模型。

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Space

2025年：中国空间站加入，重大发现涌现

4月

NSCF宣布获得NASA 310万美元资助，将在2027年前继续开展三项空间站项目，新增阿尔茨海默病脑类器官模型，并探索“village organoid”（村落类器官）方法，以在单次实验中同时比较不同遗传背景患者对同一疗法的反应。

7月15日

中国天舟九号货运飞船成功发射。由中国科学院大连化物所秦建华研究员团队自主研发的脑类器官芯片随飞船进入中国空间站，这是国际上首次将血管化脑类器官芯片送入空间站。这块信用卡大小的芯片里，生长着一颗由人类干细胞构建的“迷你大脑”。芯片内部嵌入了带有动脉和静脉类似特征的微血管网络，细胞可以通过微网络结构进行营养灌注和循环流体，形成模拟人体的微生理环境。研究目标是探索太空微重力与辐射对血脑屏障功能、神经炎症及认知障碍的影响，为航天员长期驻留的健康风险提供干预策略。

8月18日

Cedars-Sinai医疗中心宣布其团队首次尝试在太空创造心脏和脑类器官，实验搭乘SpaceX火箭发射。实验中使用了来自西雅图艾伦细胞科学研究所的干细胞。Cedars-Sinai的Arun Sharma博士在解释微重力优势时说了一句很直白的话：“正是那种失重感帮助这些细胞保持三维结构，因为它们能够漂浮。”

8月20日

Wake Forest再生医学研究所将3D生物打印的血管化肝组织构建体送上了国际空间站。WFIRM的研究人员已经在地面上成功构建了带有血管通道的肝组织，并能在实验室中保持功能30天。送入太空的目的是验证微重力能否解决地面上维持大型血管化组织结构所面临的核心挑战。

8月25日

中国科学院空间应用工程与技术中心宣布，天舟九号携带的三项空间生命科学实验已完成全部在轨实验。其中，“基于器官芯片技术的空间环境对人体血脑屏障的影响研究”初步验证脑类器官芯片可实现在轨较长时间3D培养，在轨培养过程中脑类器官的神经元迁移相较于地面更快。实验样品下半年随载人飞船返回地面，研究人员将分析其与阿尔茨海默病等神经系统相关疾病的内在关联性。

11月4日

加州大学圣地亚哥分校的Alysson Muotri团队在bioRxiv发布了一项重磅预印本。他们利用国际空间站培养的脑类器官，发现太空环境会触发一种被命名为“空间诱导的神经衰老”（Space-Induced Neural Senescence, SINS）的现象，其特征包括染色质重塑、线粒体功能障碍，以及在没有感染的情况下病毒样转录程序的激活。更关键的是，他们发现了一个可被药物干预的靶点：在Rett综合征（一种严重儿童神经发育障碍）的脑类器官中，原本休眠的LINE-1逆转录元件被异常激活，引发了脑内支持细胞的炎症反应。而抗逆转录病毒药物拉米夫定（原本用于治疗HIV）能够逆转这一过程。

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Space

2025年底至2026年初：从发现到临床试验

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Space

2026年：从科学发现走向临床与产业化

5月11日

天舟十号货运飞船成功发射。肾类器官随飞船进入中国空间站，实验名为“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”。肾类器官生长在具有生物阻抗采集电极的微流控芯片中，通过自动控制程序进行培养基换液培养。研究团队以48小时为间隔，在轨依次收集0至14天的培养样本，完整追踪肾类器官从发育到早期衰老的全过程。

为什么选肾脏？中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员张骁的解释很巧妙：“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的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器官来研究衰老和炎症。”研究团队还专门敲除了一个基因进行基因编辑，以验证其是否能帮助延缓衰老。

5月24日

长征二号F遥二十三运载火箭搭载神舟二十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功升空，在这艘飞船舱内，有一个特殊的“乘客”——由海军军医大学王红阳院士团队牵头、国家肝癌科学中心等共同研发的人源肝脏类器官和肝癌类器官芯片。这是国际上首次开展的在轨人源肝脏类器官与人源肝癌类器官研究，标志着我国航天医学与肝脏再生研究迈入了“空间时代”。从苍穹之上到实验室之内，微 重 力 环 境 正以“天选之地”的独特条件，为肝脏类器官研究开辟前所未有的视角。

空间搭载的肝脏类器官芯片和肝癌类器官芯片

7月9日

Auxilium Biotechnologies宣布在太空成功3D打印了肾脏和肝脏组织，这是人类首次在轨道上完成此类操作。该公司的微型3D组织模型能够复制人类器官的结构和功能特征，用于药物研究。样品随后搭乘SpaceX货运飞船返回地球。

8月18日

ISS National Lab发布专题报道，以官方新闻稿形式确认了Muotri团队“空间脑类器官→发现休眠遗传元件激活→拉米夫定临床试验”这条完整的转化链条。ISS National Lab首席科学家Michael Roberts指出：“引起我们注意的不是单一结果，而是在不同团队、不同任务、不同实验设计、不同疾病模型的研究中看到了相似模式的出现。”

9月29日

ISS National Lab发布NASA SpaceX Crew-13任务研究清单（发射不早于2026年10月1日），多项类器官研究入选：NSCF利用人神经类器官研究神经炎症与帕金森病，Wake Forest将患者捐赠的结直肠癌细胞培养成类器官在轨测试化疗药物，Cedars-Sinai团队培养带血管的心脏球体研究抗癌药物的心脏毒性。

06 ）

Space

产业化：商业空间站时代正在到来

梳理完这条时间线，可以看到一条清晰的演进路径：

2019年，NSCF首次将患者来源脑类器官送入空间站，验证了“类器官可以上天”这件事。2024年，肿瘤类器官和神经干细胞大规模升空，研究进入系统化阶段。2025年，中国空间站加入，脑类器官芯片实现国际首次入轨；Muotri团队发现空间诱导的神经衰老机制，并锁定了可干预的药物靶点。2026年，肾类器官实验实现精密时间追踪，拉米夫定临床试验正式启动，商业空间站合作密集落地。

一句话概括：类器官太空研究已经走过了“能不能送上去”的阶段，进入了“上去能发现什么、发现的东西能不能治病、治病的东西能不能规模化生产”的新阶段。而这一切的最终受益者，是在地球上等待新疗法的患者，也是在太空中长期驻留、需要被保护大脑和器官健康的航天员。