由筑波大学副教授工藤隆和高桥聪教授领导的研究小组发现,在人造重力环境中,宇宙微重力环境中发生的肌肉重量的减少以及肌肉纤维类型和基因表达的变化被压制了。第一次暴露。预计这将导致制定防止因衰老引起的肌肉萎缩的措施。
随着人类年龄的增长,各种功能都会下降。其中,与年龄相关的肌无力称为肌肉减少症,出现肌肉萎缩、肌纤维尺寸减少、肌纤维类型结构改变。这与人体在空间环境中发生的变化类似,但其机制尚不完全清楚。该研究小组专注于骨骼肌,这是宇宙微重力环境中受影响最大的组织之一,并致力于阐明重力与骨骼肌之间的关系。
在这项研究中,我们使用了日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 于 2016 年开发的小动物饲养装置。该设备能够进行严格的养殖控制,可以使用离心机进行人工重力加载。在国际空间站(ISS)的“基博”实验楼,在宇宙微重力环境和人工重力环境(1G)中长期饲养小鼠约1个月,比目鱼肌发生变化肌肉进行了分析。
结果,在人工重力环境下,微重力环境中发生的肌肉重量的减少以及肌纤维类型和基因表达的变化都被抑制了。此外,我们发现了一个与肌肉萎缩有关的新基因(Cacng1),这是以前未知的。这种 Cacng1 基因在培养细胞和小鼠骨骼肌中的表达会导致肌肉萎缩。
这项研究的结果不仅将为月球和火星上的长期载人航天探索提供基础数据,而且可能成为阐明在地面上看到的肌肉萎缩的部分机制的关键,例如卧床不起。 .