動物實驗顯示太空環境下肌肉萎縮機制

在無重力狀態下長大的線蟲
長期生活在太空微重力環境下的太空人患肌肉萎縮等疾病的風險會增加,這已成為限制載人航天發展的一個重要因素,但目前醫學界對這種現象的發生機制所知不多。日本東北大學日前發表公報表示,該校研究人員領導的一項研究發現,在太空培育的線蟲,其與肌肉有關的基因和蛋白質的表達水平顯著降低,這種改變或可解釋在太空環境下發生肌肉萎縮的原理。

線蟲是一類低等動物,體長只有一毫米左右,但是卻擁有不少與人類相同的基因,常被用作研究生命現象的樣本生物。這項研究由東北大學和日本宇宙航空研究開發機構的研究人員合作完成。研究小組在2009年11月將約一萬條剛出生的線蟲運到國際太空站,在日本的「希望號」實驗艙內培育四天後進行冷凍,並於2010年2月再次利用太空船運回地面。

研究小組利用數年時間分析解凍後的線蟲的全部基因,並與對照組進行對比。他們發現,與對照組相比,在微重力環境下培育的線蟲,其與粗肌絲、細胞骨架及新陳代謝有關的基因和蛋白質的表達水平都顯著降低。研究小組還通過觀察發現,在太空中培育的線蟲,其運動能力、體長及體重比對照組也有所下降。研究人員說,上述結果表明,相關基因和蛋白質表達水平的變化可能是導致太空環境下宇航員肌肉萎縮的原因。下一步,研究小組計劃通過實驗,弄清生物在微重力環境中發生的生理變化是否會被下一代繼承。

【圖:日本東北大學;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】相關論文已經刊登在新一期英國科學雜誌《NPJ微重力》

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