JMT日本医疗——肌肉的量和质的变化基于地上·月面·宇宙的重力不同①

点击量：50   日期：2023-05-09 11:55    编辑：JMT日本医疗

在宇宙空间发生的骨骼肌的量和质的变化，详细的分子机制不明

宇宙航空研究开发机构（JAXA）于2023年4月21日发布消息称，使用JAXA开发的从微小重力到1G的人工重力环境下能饲养老鼠的世界唯一的装置（可变人工重力研究系统：MARS）在国际宇宙空间站（ISS）“希望”日本实验楼，在3种重力环境下（微重力、月面重力=6分之1G、地球上重力=1G）饲养了约1个月的老鼠，分析了在姿势保持中起作用的肌肉（抗重力肌）比目鱼肌的量和质量的变化。该研究由JAXA希望利用中心的芝大技术领域主干、筑波大学医学医疗系/跨边界医学研究中心的工藤崇副教授、高桥智教授等研究小组进行。研究成果刊登在《Communications Biology》上。

骨骼肌（肌肉）是根据各种各样的因素使量和质量变化的可塑性高的组织。特别是骨骼肌质量的变化，虽然很难从外观上判断，但对于维持恒常性是很重要的。构成骨骼肌的肌纤维，根据收缩特性和代谢特性可以分为慢肌和快肌。慢肌擅长像马拉松一样持久的肌肉收缩，快肌具有收缩速度快、瞬间发力大的特性。慢肌含有很多被称为类型I的肌纤维，速肌在人中含有2种（类型Iia、IIx），在小鼠等啮齿类中含有3种（类型Iia、IIx、IIb）的肌纤维类型。

根据宇航员和动物的研究，明确了在宇宙空间骨骼肌的急速的肌肉萎缩（量的变化）和肌肉纤维类型的变化（质的变化）。肌肉量的减少和慢肌肉化（类型I的增加，类型II的减少），在地上由于卧床不起等的废用性综合症和年龄增长引起。肌肉量的增加和快肌肉化（类型I的减少、类型II的增加）是由高强度的肌肉力量训练等引起的。另一方面，在宇宙空间中，除了微重力以外，还有宇宙放射线等的影响，因此不知道详细的分子机制。

确认是否存在于控制骨骼肌可塑性的重力阈值、微重力到1G之间

研究小组利用离心机，利用能在宇宙空间产生从微重力到1G的重力的小鼠饲养系统（MARS），在国际宇宙空间站（ISS）中，在微重力（微G）和人工重力（1G）环境下饲养了约1个月的小鼠，分析了对骨骼肌的影响。结果表明，在宇宙空间中产生的骨骼肌的变化基本被人工重力（1G）环境完全抑制，宇宙空间中骨骼肌的肌萎缩和肌纤维类型的速肌化主要是由重力变化引起的。受此结果影响，研究小组对控制骨骼肌可塑性的重力阈值在哪里产生了疑问。

因此，这次，为了明确从微重力到1G之间是否存在控制骨骼肌可塑性的重力阈值​，从组织学及网罗性基因表达解析的视点验证了MARS是否产生月面重力（六分之一G），能够抑制骨骼肌的量和质的变化。

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