肌肉减少症（Sarcopenia）是一种随着年龄增长而出现的进行性和广泛性的肌肉质量和力量下降现象，常见于老年人群体，估计约有50%的80岁及以上人群受到影响。这种病症可能导致残疾和跌倒受伤，并与生活质量下降及死亡率增加相关。目前，除了生活方式的改变外，尚无针对肌肉减少症的临床治疗方法。
太空飞行由于缺乏重力且肌肉承受的负荷有限，会在短时间内导致肌肉无力，这是肌肉减少症的一个显著特征。这一特性为研究与年龄相关的肌肉萎缩变化提供了一个时间加速模型。相比地球上需要数十年才能显现的肌肉衰老过程，太空中的微重力环境可在较短时间内模拟这一过程，为研究肌肉减少症提供了独特的机会。
为了了解微重力对肌肉的影响，来自美国佛罗里达大学的Siobhan Malany、Maddalena Parafati及其团队从捐赠者的活检样本中构建了骨骼肌微型组织，并通过SpaceX CRS-25任务将其送往国际空间站（ISS）。他们的研究成果于今天发表在《干细胞报告》（Stem Cell Reports）上。这些微型组织分别取自年轻活跃的捐赠者和年长久坐的捐赠者，并在自动化的迷你实验室中培养。该实验室不仅能定期喂养和监测培养物，还能够通过电刺激来模拟运动。在地球上，年轻活跃个体的微型组织收缩强度几乎是年长久坐个体组织强度的两倍。然而，在太空环境中仅两周后，年轻组织的肌肉强度开始下降，逐渐接近年长组织的水平。同样，肌肉蛋白质含量也表现出类似趋势：在地球上，年轻微型组织的蛋白质含量高于年长组织，但在微重力环境下，其含量下降到与年长组织相当的水平。此外，太空飞行改变了基因表达，特别是在年轻微型组织中，并干扰了与正常肌肉功能相关的细胞过程。有趣的是，电刺激能够在一定程度上缓解这些基因表达的变化。
“通过使用电脉冲触发太空中肌肉的实时收缩，我们可以模拟运动并观察它如何帮助防止微重力环境下的快速肌肉弱化。”Siobhan Malany表示，“这项技术进步不仅让我们了解如何在长时间太空任务中保持肌肉健康，还为应对地球上的年龄相关肌肉损失提供了启示。”
该研究表明，与肌肉减少症相关的肌肉衰退可以在太空的较短时间内建模，为后续研究肌肉减少症的成因及潜在治疗方法铺平了道路。
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