Growing stem cells on Earth is very challenging and limited to a few population doublings. The standard two-dimensional (2D) culture environment is an unnatural condition for cell growth. Therefore, culturing stem cells aboard the International Space Station (ISS) under a microgravity environment may provide a more natural three-dimensional environment for stem cell expansion and organ development. In this study, human-derived mesenchymal stem cells (MSCs) grown in space were evaluated to determine their potential use for future clinical applications on Earth and during long-term spaceflight. MSCs were flown in Plate Habitats for transportation to the ISS. The MSCs were imaged every 24–48 h and harvested at 7 and 14 days. Conditioned media samples were frozen at −80 °C and cells were either cryopreserved in 5% dimethyl sulfoxide, RNAprotect, or paraformaldehyde. After return to Earth, MSCs were characterized to establish their identity and cell cycle status. In addition, cell proliferation, differentiation, cytokines, and growth factors’ secretion were assessed. To evaluate the risk of malignant transformation, the space-grown MSCs were subjected to chromosomal, DNA damage, and tumorigenicity assays. We found that microgravity had significant impact on the MSC capacity to secrete cytokines and growth factors. They appeared to be more potent in terms of immunosuppressive capacity compared to their identical ground control. Chromosomal, DNA damage, and tumorigenicity assays showed no evidence of malignant transformation. Therefore, it is feasible and potentially safe to grow MSCs aboard the ISS for potential future clinical applications.

在地球上生长的干细胞非常具有挑战性，并且只限于少数几个种群倍增。标准的二维（2D）培养环境是细胞生长的不自然条件。因此，在微重力环境下在国际空间站（ISS）上培养干细胞可能为干细胞扩增和器官发育提供更自然的三维环境。在这项研究中，对人类在太空中生长的间充质干细胞（MSC）进行了评估，以确定其在地球上以及长期太空飞行中未来临床应用中的潜在用途。MSC在板状栖息地中空运到ISS。每24-48小时对MSC成像一次，并在7天和14天收获。将条件培养基样品在-80°C下冷冻，并将细胞冷冻保存在5％二甲基亚砜，RNAprotect，或多聚甲醛。返回地球后，对MSC进行了表征，以确定其身份和细胞周期状态。此外，评估了细胞增殖，分化，细胞因子和生长因子的分泌。为了评估恶性转化的风险，对空间生长的MSC进行了染色体，DNA损伤和致瘤性检测。我们发现微重力对MSC分泌细胞因子和生长因子的能力有重大影响。与相同的地面对照相比，它们在免疫抑制能力方面似乎更有效。染色体，DNA损伤和致瘤性检测均未显示恶性转化的迹象。因此，在ISS上生长MSC可行且潜在安全，可用于潜在的未来临床应用。对MSC进行特征化以建立其身份和细胞周期状态。此外，评估了细胞增殖，分化，细胞因子和生长因子的分泌。为了评估恶性转化的风险，对空间生长的MSC进行了染色体，DNA损伤和致瘤性检测。我们发现微重力对MSC分泌细胞因子和生长因子的能力有重大影响。与相同的地面对照相比，它们在免疫抑制能力方面似乎更有效。染色体，DNA损伤和致瘤性检测均未显示恶性转化的迹象。因此，在ISS上生长MSC可行且潜在安全，可用于潜在的未来临床应用。对MSC进行特征化以建立其身份和细胞周期状态。此外，评估了细胞增殖，分化，细胞因子和生长因子的分泌。为了评估恶性转化的风险，对空间生长的MSC进行了染色体，DNA损伤和致瘤性检测。我们发现微重力对MSC分泌细胞因子和生长因子的能力有重大影响。与相同的地面对照相比，它们在免疫抑制能力方面似乎更有效。染色体，DNA损伤和致瘤性检测均未显示恶性转化的迹象。因此，在ISS上生长MSC可行且潜在安全，可用于潜在的未来临床应用。评估细胞增殖，分化，细胞因子和生长因子的分泌。为了评估恶性转化的风险，对空间生长的MSC进行了染色体，DNA损伤和致瘤性检测。我们发现微重力对MSC分泌细胞因子和生长因子的能力有重大影响。与相同的地面对照相比，它们在免疫抑制能力方面似乎更有效。染色体，DNA损伤和致瘤性检测均未显示恶性转化的迹象。因此，在ISS上生长MSC可行且潜在安全，可用于潜在的未来临床应用。评估细胞增殖，分化，细胞因子和生长因子的分泌。为了评估恶性转化的风险，对空间生长的MSC进行了染色体，DNA损伤和致瘤性检测。我们发现微重力对MSC分泌细胞因子和生长因子的能力有重大影响。与相同的地面对照相比，它们在免疫抑制能力方面似乎更有效。染色体，DNA损伤和致瘤性检测均未显示恶性转化的迹象。因此，在ISS上生长MSC可行且潜在安全，可用于潜在的未来临床应用。DNA损伤和致瘤性测定。我们发现微重力对MSC分泌细胞因子和生长因子的能力有重大影响。与相同的地面对照相比，它们在免疫抑制能力方面似乎更有效。染色体，DNA损伤和致瘤性检测均未显示恶性转化的迹象。因此，在ISS上生长MSC可行且潜在安全，可用于潜在的未来临床应用。DNA损伤和致瘤性测定。我们发现微重力对MSC分泌细胞因子和生长因子的能力有重大影响。与相同的地面对照相比，它们在免疫抑制能力方面似乎更有效。染色体，DNA损伤和致瘤性检测均未显示恶性转化的迹象。因此，在ISS上生长MSC可行且潜在安全，可用于潜在的未来临床应用。