亨利福特医院的一项关于老鼠在俄罗斯太空飞行中的新研究可能会为未来的宇航员提出一个有趣的问题:太空旅行是否对你的关节有害?研究人员在老鼠身上发现了早期软骨分解的迹象,这表明太空飞行的生物力学力量对肌肉骨骼系统产生了影响。尽管将这一发现翻译到人类身上还为时过早,但这项首次进行的研究增加了越来越多的关于太空飞行对肌肉骨骼系统健康影响的研究。
研究表明,在太空中生活和工作会导致人体发生许多变化,包括免疫系统、血压和人的眼睛形状。这项研究在线发表在《自然伙伴期刊》出版集团旗下的npg微重力杂志上。亨利福特医院骨科手术系肌肉骨骼遗传学负责人、该研究的主要作者Jamie Fitzgerald博士表示,老鼠关节软骨分解的证据是“明确的”。他认为这种退化是由于太空中的接近零重力导致的关节卸载造成的。
如果这种情况发生在人类身上,随着时间的推移,将会导致严重的关节问题。研究人员推测,由于太空中的生物力学力量与地球上的不同,因此肌肉骨骼系统的变化发生了。Fitzgerald博士说:“我们知道,肌肉骨骼系统的组织——骨骼、肌肉、肌腱、软骨和韧带——在地球上任何地方都不断受到‘加载’。这种加载来自日常活动,如行走和举重,以及重力对肌肉骨骼系统的拉动作用。
当这种加载由于失重和太空中的接近零重力而被移除时,这些组织开始退化。最显著的例子是肌肉萎缩和骨矿物质在太空飞行期间发生。”这项研究由NASA资助的10万美元资助,Fitzgerald博士和他的研究团队分析了在2013年乘坐无人俄罗斯Bion-M1航天器在动物研究围栏中度过30天的老鼠的软骨分子变化。这包括对软骨进行组织染色和基因表达研究。结果与在地球上观察到的老鼠在同一时期进行了比较。
Fitzgerald博士表示,这些变化与骨关节炎相关。他说:“总的来说,我们可以说,在微重力30天后,软骨退化的过程开始了。我们看到了与软骨分解一致的基因表达变化。”NASA对在太空中人体发生的变化有更好的理解感兴趣。Fitzgerald博士表示,尤其是未来可能的火星之旅,还需要更多的研究。他说:“你可能会有一些有效载荷专家和经验丰富的飞行员,他们在飞行时已经有一定程度的潜伏性软骨损伤。
由于人类的软骨不容易修复,返回地球可能会带来长期的健康问题。”