据世界卫生组织统计，全球有超过5000万人患有肌少症。这种与年龄相关的疾病会导致肌肉质量、力量和功能的丧失，并增加跌倒和骨折的风险。目前，肌少症的唯一治疗方法是锻炼。通过国际空间站（ISS）国家实验室赞助的研究，佛罗里达大学的研究人员成功地在微重力环境下使用组织芯片模拟了与年龄相关的肌肉损失。该模型可以用于测试新治疗方法，并以在地球上不可能的方式研究肌少症。
这项研究的详细内容发表在最新一期的《Upward》杂志上，《Upward》是国际空间站国家实验室的官方杂志。首席研究员、佛罗里达大学药学院副教授西奥班·马兰尼（Siobhan Malany）在接受《Upward》采访时说：“通过我们在微重力环境中获得的见解，我们不仅能够了解肌少症的最终结果，还可以观察年轻细胞和老细胞在老化过程中的渐进变化。”
与年龄相关的肌肉变化很难研究，因为它们在几十年内缓慢发生。在微重力环境下，肌肉退化会加速，使研究人员能够在更短的时间尺度上分析肌肉损失。在国家卫生研究院（NIH）资助的一系列研究中，研究团队开发了一个肌肉组织芯片系统，并测试了微重力引起的肌肉损失是否模仿地球上的与年龄相关的肌肉损失。这些组织芯片包含使用年轻活跃成年人和老年久坐个体的骨骼肌细胞工程化的肌肉束。一些组织芯片还包含电极，用于向肌肉束传递电刺激以诱导收缩。
结果显示，在微重力环境下，与人类肌肉老化相关的多个基因在含有年轻活跃成年人细胞的组织芯片中表达上调（表达增加）。这些发现验证了基于空间的肌肉组织芯片系统提供了与年龄相关的肌肉损失的准确模型。该系统为研究人员提供了一种新的宝贵工具，以改善他们对肌少症的理解并测试新的潜在治疗方法。
初步研究结果已发表在《npj Microgravity》杂志上，研究团队目前正在撰写几篇额外的论文。马兰尼最近因这些令人信服的结果在2024年国际空间站研究与发展会议上获得了奖项。
了解更多关于马兰尼及其团队如何利用空间中的肌肉组织芯片帮助地球上的肌少症患者，请参阅《Upward》杂志的文章《加速老化的美丽》。
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