太空环境未损害小鼠心肌细胞收缩功能

长期太空飞行会导致航天员肌肉萎缩和力量下降，但失重对心脏这一最重要肌肉的影响一直不够明确。美国芝加哥大学（University of Chicago）与内布拉斯加大学（University of Nebraska）的一项新研究显示，心肌细胞似乎并未因太空旅行而受到负面影响。

空间站小鼠心脏组织分析

研究人员分析了5只在国际空间站停留38.5天的小鼠的心脏细胞，重点观察肌节（sarcomere）——细胞内驱动心脏收缩的分子马达。结果显示，这些空间站小鼠肌节的收缩力与留在地面的对照组小鼠一样强。分子检测也未发现空间站小鼠与地面对照组在构成肌节的蛋白质上存在重大差异，提示心脏细胞在长途太空旅行中可能继续保持良好功能。相关论文发表在期刊《npj Microgravity》上。

论文共同资深作者、芝加哥大学的Jonathan Kirk表示，心脏与骨骼肌有很多共同点，因此他们原本以为太空旅行会导致心脏功能下降，但最终对这一结果感到高兴。他说，这对航天计划中的航天员来说显然是好消息，心脏在太空中会没事。

冻存组织带来合作契机

Kirk的实验室研究心血管疾病，尤其关注影响心脏作为机械泵泵血功能的因素。团队开发了多种检测方法，可在冻存组织中研究心脏功能，从而更灵活地分析事后获得的样本，而不必依赖现场采集的新鲜组织。

2023年8月，Kirk在内布拉斯加大学做报告时，听众中的论文共同资深作者Pooneh Bagher向他提出合作：是否愿意研究来自太空的小鼠？她掌握着贝勒大学（Baylor University）科学家项目遗留的空间站小鼠冻存心脏组织。Kirk回忆说自己当即答应，认为这是完美契合，也正是参加研讨会并与同行面对面交流的意义所在。

小鼠寿命加速凸显早期信号

尽管这项研究样本量小、小鼠在太空停留的时间按人类尺度计算相对较短，但Kirk认为仍极具价值，因为小鼠寿命加速。小鼠心脏每分钟可跳动高达600次，而人类为每分钟60至100次，因此小鼠在太空中的38.5天大致相当于人类心脏的7.5至10个月。

Kirk解释说，如果心脏要出问题，最早会在肌节中显现。通过生物物理检测了解心脏内部这个“小引擎”的工作方式，能够在人感到不适或小鼠看起来生病之前，很早就判断分子层面是否开始出错。

研究人员确实在心脏细胞中观察到一些炎症痕迹。Kirk表示，他们希望研究在太空停留更久的小鼠，以观察炎症是否会随时间增加。他们还希望研究在空间站上采集的组织，而非返回地球后的动物组织，以尽可能排除返程应激的影响。

Kirk说，太空科学之所以迷人，是因为它让人从全新角度看待科学，一切都不一样，因此成为在实验室无法实现的全新条件下理解生物系统的工具。有时会发现开辟全新研究领域的东西，有时只是确认航天员会没事——那就去火星吧。

来源：BioTechniques（英文原文，生物航编译，内容以原文为准）