NASA与国际空间站研究小鼠肌肉退化阈值——0.67g 可能是保持肌肉健康的关键
一项发表于《Science Advances》期刊的新研究揭示，在微重力（μG）环境中，小鼠的肌肉功能会迅速退化，而当重力水平升至地球重力的三分之二（0.67 g）时，肌肉退化现象基本得到抑制。该发现为未来人类登火星及月球等长期太空任务的生理风险评估提供了重要参考。
长期太空飞行已被证实会导致肌肉萎缩和多种生理改变，尤其是在近零重力（microgravity）环境下。虽然已知微重力会引起肌纤维类型变化、代谢紊乱和基因表达异常，但至今尚未确定维持太空中肌肉健康所需的最低重力阈值。
实验设计研究对象： 24只成年雄性小鼠
实验平台： 国际空间站（ISS）
重力条件：
微重力（μG）
0.33 g
0.67 g
1 g（地球重力模拟）
实验周期： 27–28 天
设备： 配备离心机的多重人工重力研究系统（MARS）
评估指标： 肌肉质量、前肢握力、组织学、基因表达、血浆代谢组学
主要发现重力水平
前肢握力（相对体重）
小腿肌肉萎缩
重要代谢标志物变化
μG
显著下降
明显萎缩
乳酸、甘油升高；甘氨酸、甜菜碱下降
0.33 g
轻微下降
轻度萎缩
与1 g相比仅有轻微变化
0.67 g
无显著变化
与1 g相当
基因表达显示部分保护作用
1 g
基线水平
无萎缩
—
前肢握力： 微重力与0.33 g组显著低于飞行前水平；0.67 g、1 g及地面对照组保持稳定。
小腿腓肠肌（Soleus）： 微重力与0.33 g组出现明显萎缩；0.67 g组与1 g、对照组无显著差异。
基因与代谢： 通过RNA测序与血浆代谢组学筛选出11种与重力相关的潜在生物标志物，可用于未来太空任务中对肌肉健康的无创监测。
研究组负责人 发表说：“我们的数据表明，0.67 g的重力负荷足以在短期内抑制微重力诱导的肌肉功能下降和结构萎缩，为人工重力或其他干预手段的设计提供了量化参考。”
对人类太空任务的意义火星： 火星重力仅为0.38 g，低于0.67 g阈值，表明单纯依赖火星自重可能无法充分保护宇航员肌肉。
月球： 月球重力更低（0.17 g），长期驻留可能导致更严重的生理退化。
对策： 人工重力（离心）与结构化运动仍是必不可少的补救措施。
未来方向： 需要在人体模型中验证这些小鼠实验结果，并进一步探索如何在低重力环境下通过生物标志物实现实时监测与干预。
研究局限样本量相对较小，仅使用年轻成年雄性小鼠；
未评估长期（超过30 天）影响；
小鼠与人类在骨骼肌结构与代谢调节上存在差异，直接外推需谨慎。
结语该研究为理解微重力对肌肉的负面影响以及寻找有效的生理缓解策略奠定了基础。随着人类探测计划的逐步推进，如何在低重力环境下保障宇航员的肌肉健康，将成为技术与医学交叉领域的重要课题。科研团队表示，将继续开展更大规模、多种生物模型的研究，并致力于将血浆代谢标志物转化为实际监测工具。
勇编撰自论文"0.33gmitigates muscle atrophy while 0.67gpreserves muscle function and myofiber type composition in mice during spaceflight".Science Advances.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。
