人類心臟在太空僅一個月就會衰老？

由于美國波音公司“星際客機”飛船存在的技術問題尚未解決，美國國家航空航天局宇航員Sunita Williams和Butch Wilmore在國際空間站（ISS）的滯留天數被迫再度延長，計劃明年2月搭乘美國太空探索技術公司的“龍”飛船返回地球。

那么長的時間滯留太空，對他們會產生什么影響？一項9月24日發表于《美國國家科學院院刊》的研究發現，人類工程心臟組織在太空中僅一個月就開始變得衰弱，“跳動”模式變得不規則，并且經歷了類似衰老的分子和遺傳變化。

美國斯坦福大學心臟病學家Joseph Wu說，這項研究為確定太空飛行對人類心臟有害影響的分子路徑提供了一種有效方法。

微重力環境可能對人體造成傷害，比如暴露在微重力環境中的宇航員，其心血管會產生變化，出現心律不齊等現象。

但是論文合著者、美國約翰斯·霍普金斯大學生物醫學工程師Deok Ho Kim表示，了解長期太空飛行（每次持續數月）對心臟的影響及其背后的分子變化仍是遙不可及的，“因為在人類宇航員身上進行不同的分子和功能研究是不可能的”。

為此，Kim和同事將人類工程心臟組織送到ISS上待了30天。

在組織設計過程中，研究人員將人誘導多能干細胞分化成的6組心肌細胞樣本串聯在成對的柱子間。每對柱子中有一根是靈活可動的，從而讓樣本可以像跳動的心臟一樣收縮。接著，他們將“心臟芯片”系統安裝在大約只有手機一半大小的腔室里。該系統隨樣本組織登上ISS后，Kim和同事可以通過傳感器實時監測組織收縮情況和跳動模式強度。為了進行比較，他們還監測了一組留在地球上的組織樣本。

研究人員發現，僅在ISS停留12天，這些組織的收縮強度就幾乎減半，即使在返回地球9天后，這種減弱仍然很明顯。而地面樣本的收縮強度則相對穩定。

此外，在太空中，隨著時間推移，組織的搏動變得更加不規則。到第19天，組織每次搏動間隔增加了5倍以上。不過，這種不規則搏動在組織返回地球后就消失了。Wu說，滯留在ISS的美國宇航員的心血管可能正在承受這種壓力，不過在返回地球后情況將得到緩解。

在組織返回地球后，Kim等人利用透射電子顯微技術觀察了負責控制肌肉收縮的組織肌節。他們發現，與留在地面的組織肌節相比，它們變得更短、更無序。此外，在ISS停留30天的組織線粒體會腫脹甚至破碎。