How cells manage without gravity and how they change in the absence of gravity are basic questions that only prolonged life on a Space station will enable us to answer. We know from investigations carried out on various kinds of Space vehicles and stations that profound physiological effects can and often do occur. We need to know more of the basic biochemistry and biophysics both of cells and of whole organisms in conditions of reduced gravity. The unique environment of Space affords plant scientists an unusual opportunity to carry out experiments in microgravity, but some major challenges must be faced before this can be done with confidence. Various laboratory activities that are routine on Earth take on special significance and offer problems that need imaginative resolution before even a relatively simple experiment can be reliably executed on a Space station. For example, scientists might wish to investigate whether adaptive or other changes that have occurred in the environment of Space are retained after return to Earth-normal conditions. Investigators seeking to carry out experiments in the low-gravity environment of Space using cultured cells will need to solve the problem of keeping cultures quiescent for protracted periods before an experiment is initiated, after periodic sampling is carried out, and after the experiment is completed. This review gives an evaluation of a range of strategies that can enable one to manipulate cell physiology and curtail growth dramatically toward this end. These strategies include cryopreservation, chilling, reduced oxygen, gel entrapment strategies, osmotic adjustment, nutrient starvation, pH manipulation, and the use of mitotic inhibitors and growth-retarding chemicals. Cells not only need to be rendered quiescent for protracted periods but they also must be recoverable and further grown if it is so desired. Elaboration of satisfactory procedures for management of cells and tissues at “near zero or minimal growth” will have great value and practical consequences for experimentation on Earth as well as in Space. All of the parameters and conditions and procedural details needed to meet all the specific objectives will be the basis of the design and fabrication of cell culture units for use in the Space environment. It is expected that this will be an evolutionary process.РЕЗЮМЕСтратегии по „содерж анию минимального ро ста“ клеточных культур: перспектива по управ лению длительных экс периментов в условиях микрогравитации на к осмической станции.Как клетки сушествую т в невесомости и как о ни изменяются в отсутст вии притяжения, являются основными вопросами, на которые можно будет только ответить посл е длительного пребыв ания на космической станции. Нам известно, из приоб ретённого опыта, полу ченного в результате исследований, провед ённых на различных ко смических кораблях, что существенные физиол огические изменения возможны и происходят довольно часто. Необходимо узн ать больше основной б иохимии и биофизики клеток и целых организмов в у словиях ограниченно й гравитации. Необычна я среда космоса позволяет уч еным по растениям про водить опыты в условиях микрогравитации, одн ако некоторые важные сложные задачи должны быть решены перед заверше нием опытов с уверенн остью. Различные рутинные исследования на Земл е приобретают особое значение и ставят проблемы, которые необходимо р ешить до того, как прос тейший эксперимент может быть с уверенностью п роведён на космическ ой станции. Например, учёные желают провести иссл едование по адаптаци и или по другим изменениям, которые произошли в у словиях космоса, и опр еделить будут ли эти изменения продолжат ься в наземных услови ях. Исследователи, пытаю щиеся провести эксперимен ты на выращенных клет ках в условиях низкой гравитации космоса, д олжны решить проблем у сохранения неподвиж ности культуры на продолжи тельные периоды: до на чала эксперимента, а также во время периодическог о отбора проб, и после о кончания эксперимента. В данном обзоре даётся оценка ряда стратеги й позволяющих как упра влять физиологией клетки, т ак и значительно сокр ащать её рост до полного прекращения. Это вклю чает криоконсерваци ю (низкотемпературное сохранение), охлажден ие, понижение кислоро да, стратегии погружени я в гель, осмотическое приспо собление, питательно е голодание, манипуляции рН, а также использование митотических замедл ителей и росто-задерживающих химических препарат ов. Необходимо привед ение клеток не только в неподвижное состоян ие на продолжительны е периоды, но в то же время, если потребуется, их в осстановление и прод олжение дальнейшего роста. Разработка удовлетв орительного образа д ействия в управлении клеток и тканей в условиях „ми нимального роста или роста близко нуля“ будет иметь большое значен ие и практические пос ледствия в экспериментах, проведённых на Земле, и также в Космосе. Все п араметры, условия и детали разработок, ко торые должны соответ ствовать определённым целям, будут лежать в основе разработки и создани я элементов клеточной культуры для использ ования в космической среде. Ожидается, что это пройдёт эволюционны м способом.

中文翻译：

---

细胞培养的“最小生长维持”策略：空间站微重力环境中延长持续时间实验的管理观点

细胞在没有重力的情况下如何运作以及它们在没有重力的情况下如何变化是基本问题，只有在空间站上延长寿命才能让我们回答。我们从对各种航天器和空间站进行的调查中了解到，深刻的生理影响可能并且经常发生。我们需要更多地了解细胞和整个生物体在重力降低的条件下的基本生物化学和生物物理学。太空的独特环境为植物科学家提供了在微重力下进行实验的不寻常机会，但在自信地完成这项工作之前，必须面临一些重大挑战。地球上例行的各种实验室活动具有特殊意义，并提供需要富有想象力的解决方案的问题，即使是相对简单的实验也可以在空间站上可靠地执行。例如，科学家可能希望调查在空间环境中发生的适应性或其他变化在恢复到地球正常条件后是否保留。寻求在太空低重力环境中使用培养细胞进行实验的研究人员需要解决在实验开始前、定期采样后和实验完成后长时间保持培养物静止的问题。这篇综述对一系列策略进行了评估，这些策略可以使人们能够为此目的操纵细胞生理学并显着减少生长。这些策略包括冷冻保存、冷却、减少氧气、凝胶截留策略、渗透调节、营养饥饿、pH 值控制以及使用有丝分裂抑制剂和生长迟缓化学品。细胞不仅需要长时间处于静止状态，而且如果需要，它们还必须是可恢复和进一步生长的。制定令人满意的程序来管理“接近零或最小生长”的细胞和组织，将对地球和太空的实验具有重要价值和实际意义。满足所有特定目标所需的所有参数和条件以及程序细节将成为空间环境中使用的细胞培养单元的设计和制造的基础。据预计，这将是一个渐进的process.РЕЗЮМЕСтратегиипо“содержаниюминимальногороста”клеточныхкультур：перспективапоуправлениюдлительныхэкспериментоввусловияхмикрогравитациинакосмическойстанции.Какклеткисушествуютвневесомостиикакониизменяютсяв отсутствиипритяжения，являютсяосновнымивопросами，накоторыеможнобудеттолькоответитьпоследлительногопребываниянакосмическойстанции。Намизвестно，изприобретённогоопыта，полученноговрезультатеисследований，проведённыхнаразличныхкосмическихкораблях，чтосущественныефизиологическиеизменениявозможныипроисходятдовольночасто。Необходимо узн ать больше основной б иохимии и биофизики клеток и целых организмов в у словитовичиловиной Необычнаясредакосмосапозволяетученымпорастениямпроводитьопытывусловияхмикрогравитации，однаконекоторыеважныесложныезадачидолжныбытьрешеныпередзавершениемопытовсуверенностью。РазличныерутинныеисследованиянаЗемлеприобретаютособоезначениеиставятпроблемы，которыенеобходиморешитьдотого，какпростейшийэкспериментможетбытьсуверенностьюпроведённакосмическойстанции。Например，учёныежелаютпровестиисследованиепоадаптацииилиподругимизменениям，которыепроизошливусловияхкосмоса，иопределитьбудутлиэтиизмененияпродолжатьсявназемныхусловиях。Исследователи, пытаю щиеся провести эксперимен ты на выращенных клет ках в условиях низкосарир должнырешитьпроблемусохранениянеподвижностикультурынапродолжительныепериоды：доначалаэксперимента，атакжевовремяпериодическогоотборапроб，ипослеокончанияэксперимента。Вданномобзоредаётсяоценкарядастратегийпозволяющихкакуправлятьфизиологиейклетки，такизначительносокращатьеёростдополногопрекращения。Этовключаеткриоконсервацию（низкотемпературноесохранение），охлаждение，понижениекислорода，стратегиипогружениявгель，осмотическоеприспособление，питательноеголодание，манипуляциирН，атакжеиспользованиемитотическихзамедлителейиросто-задерживающиххимическихпрепаратов。Необходимоприведениеклетокнетольковнеподвижноесостояниенапродолжительныепериоды，новтожевремя，еслипотребуется，ихвосстановлениеипродолжениедальнейшегороста。Разработкауд​​овлетворительногообразадействиявуправленииклетокитканейвусловиях“минимальногоростаилиростаблизконуля”будетиметьбольшоезначениеипрактическиепоследствиявэкспериментах，проведённыхнаЗемле，итакжевКосмосе。Всепараметры，условияидеталиразработок，которыедолжнысоответствоватьопределённымцелям，будутлежатьвосноверазработкиисозданияэлементовклеточнойкультурыдляиспользованиявкосмическойсреде。Ожидается, что это пройдёт эволюционны м способом。будут лежать в основе разработки и создани я элементов клеточной культуры для исполькования вейсей Ожидается, что это пройдёт эволюционны м способом。будут лежать в основе разработки и создани я элементов клеточной культуры для исполькования вейсей Ожидается, что это пройдёт эволюционны м способом。