根据国外媒体《新地图集》,一项将果蝇带到国际空间站并返回地球的新研究的结果可能有助于开发出旨在在长途飞行任务中保持宇航员心脏健康的治疗方法。自从太空时代开始时,宇航员和宇航员暂时走出地球的稠密大气以来,人们就知道微重力环境本质上对人体健康有害。

打开网易新闻 查看更多图片

在太空呆了很长时间的宇航员在返回地球后报告了一系列令人担忧的健康问题,包括骨骼密度显著下降,肌肉萎缩以及内部器官和血流的细微变化。这并不是说人们无法在太空中生存。几十年来,人类已经在国际空间站的太空中生活了几个月。但是在世界各地,太空机构都在努力实现在地球和月球上,最终在火星上建立前哨的宏伟目标。

为了实现这些梦想,人类将需要在微重力下花费更长的时间。科学家们正在努力更好地了解太空对人体的影响,并开发出有助于抵消令人不安的副作用的疗法。心脏是已知会受到太空飞行严重影响的重要器官。在国际空间站上对宇航员进行的超声研究表明,在没有重力的情况下,器官失去了通常的椭圆形形状,并呈现出更球形的外观。

尽管这些实验有助于研究大规模的结构变化,但科学家渴望了解更多有关微重力如何在细胞和分子水平上影响器官的信息,以便他们可以开始调整潜在的治疗方法。

为此,研究人员向国际空间站发射了一组果蝇进行为期一个月的旅行,然后将经过测试的果蝇送回地球以研究其心脏。几十年来,果蝇被科学家用来研究人类健康,因为它们共享了人类致病基因的75%。在器官形成四个不同的腔室之前,它们的心脏也类似于发育中的人的管状心脏。

打开网易新闻 查看更多图片

在太空中时,这些果蝇被安置在一个特殊的盒子中,在其中繁殖了数百只幼虫。然后,幼虫在微重力下呆了大约三周,这相当于它们一生的一半。在返回地球的24小时内-在微重力作用消失之前-苍蝇将进行一系列详尽的测试。这包括保存组织样本和捕获受试者心脏跳动的视频,以测量他们将血流推向果蝇周围的速度以及它们的收缩能力,该指标也称为收缩力。

研究发现,果蝇的心脏与地球上的果蝇相比已经缩小,它们的收缩力也降低了,从而使果蝇向体内泵送血液的效率降低了。此外,心脏的实际结构也发生了明显的变形。发现应该平行排列在健康果蝇心脏中的肌肉纤维未对准并与周围结构分离,从而使该器官产生将血液推向身体的压力。

“在正常的果蝇心脏中,肌肉纤维的作用就像手指挤压一管牙膏。在太空果蝇中,收缩就像是试图通过压下而不是挤压来挤出牙膏。”共同作者Karen Ocorr评论道。这项新研究的作者和加利福尼亚州Sanford Burnham Prebis医学发现研究所的副教授。对于人类来说,这可能成为一个大问题。

这项研究的合著者,桑福德·伯纳姆·普雷比斯医学发现研究所说:“我们很高兴发现太空果蝇中几种失调的ECM相互作用蛋白。”再生项目。“这些蛋白质以前没有被心脏研究人员所关注,因此这可能会加速通过减少纤维化来改善心脏功能的治疗方法的开发。”

科学家打算继续检查从太空果蝇采集的组织样本,以探索其旅程如何改变了他们的视觉能力,并确定果蝇幼虫是否可能遗传了任何异常情况。

关于这项研究的论文已经发表在《细胞报告》上。