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科学3 分钟 · 轻听编辑部 · 2026-07-17

太空中的肌肉流失,根子可能出在线粒体上

宇航员在太空中为什么肌肉萎缩、骨骼变脆?一项国际空间站上的研究给出了新的答案——问题出在细胞的能量工厂线粒体上。

你大概听说过,宇航员在太空待久了,身体会“变懒”——肌肉萎缩、骨密度下降,回到地球后甚至站不稳。过去我们以为,这只是因为失重环境下身体不用对抗重力,用进废退。但一项新研究告诉我们,事情没那么简单。科学家在国际空间站上做了一组实验,发现问题的根源可能藏在每个细胞里:那些负责制造能量的线粒体,在太空中出了故障。

这项研究发表在《自然》杂志上。研究者让一批小鼠在国际空间站上生活了 37 天,然后分析它们的肌肉组织。结果发现,小鼠的肌肉纤维明显变细,更关键的是,线粒体的数量和功能都下降了。线粒体是细胞的“发电厂”,负责把养分转化成能量。如果发电厂减产,细胞就会缺乏能量,肌肉自然无法维持。

有趣的是,这种变化并不是因为肌肉用得少。研究者设计了一个对照组,让另一批小鼠在地球上被限制活动,模拟“久坐不动”。这些小鼠虽然活动量也小,但它们的肌肉和线粒体并没有出现太空小鼠那样的严重退化。这说明,失重环境本身对细胞有某种直接的破坏作用,而不仅仅是运动不足。

那么,失重是怎么影响线粒体的呢?研究团队发现,在微重力下,细胞内的压力信号通路被异常激活,导致线粒体自噬——也就是细胞自己把受损的线粒体吃掉、清理掉——的过程加速了。线粒体被清理得太快,新的又来不及补上,能量供应就跟不上了。

这项研究的意义不只是解释宇航员的身体变化。未来人类要飞往火星,单程就要数月,如果肌肉和骨骼持续流失,宇航员可能还没到目的地就已经行动困难。而如果能找到药物或训练方法,保护线粒体在太空中的健康,也许就能缓解这些退化。当然,目前这还只是小鼠实验,距离临床应用还有距离。但至少,科学家现在知道该往哪个方向使劲了。

本文为轻听编辑部撰写的听稿,基于 Nature News 的报道《Why do astronauts’ bodies waste away? Space-station study points to mitochondria》转述。