研究人員發現，國際太空站上的微重力環境會使人類細胞和線蟲中的粒線體產生較少的蛋白質。
這項研究還識別出一條先前未知的分子途徑，該途徑透過細胞黏附的機械作用將重力對粒線體的影響轉化，並可能解釋為何在失去重力影響時蛋白質活性會下降。該研究於6月30日發表於《自然通訊》期刊。
丹麥奧胡斯大學的太空生物學家托馬斯·科里登表示，這些發現「可能對太空旅行者有重要意義」，「這有助於我們更好地準備太空人前往太空。」
先前對太空中飛行的細胞和小鼠以及太空人樣本的研究顯示，太空飛行會導致粒線體受損。參與早期研究的賓夕法尼亞大學匹茲堡分校太空生物醫學研究員阿夫辛·貝赫希提說：「我們看到了粒線體功能失調的整體情況。」但他補充說，重力如何影響粒線體生物學的分子機制仍不清楚。早期研究也發現，重力減少會影響DNA轉錄成信使RNA的過程。
然而，在最新的研究中，日本理化學研究所（RIKEN）分子生物學家岩崎慎太郎及其團隊則聚焦於翻譯過程，即核糖體利用mRNA合成蛋白質的機制。
在國際太空站宇航員的協助下，研究團隊在太空站的實驗模組中培養人類細胞24或48小時，隨後將細胞冷凍保存。對照組細胞則在模擬地球重力的離心機中培養。
所有樣本返回地球後分析顯示，暴露於微重力24小時的人類細胞中粒線體mRNA減少，且粒線體核糖體合成的蛋白質數量也較少。
研究人員在太空站培養4天的秀麗隱桿線蟲幼蟲中也觀察到類似但較不明顯的結果，與在離心機中培養的線蟲相比，微重力環境下的蛋白質合成減少。
在地面實驗中，岩崎及其同事使用旋轉器模擬減重力環境。經過24小時旋轉後，人類細胞的粒線體蛋白質產量減少了13種。持續旋轉至48小時和72小時，粒線體蛋白質合成進一步下降。
科里登表示：「微重力會減少或改變基因表達是眾所周知的。」他補充說，這項分析提供了微重力如何「直接在蛋白質層面影響細胞」的證據。
