微重力加速骨肌肉退化:来自国际空间站上的肌肉实验室芯片模型的功能和转录基因见解
Maddalena Parafati1, Zon Thwin1, Legrand K Malany2
1Department of Pharmacodynamics, College of Pharmacy, University of Florida, Gainesville, Florida 32610, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|February 20, 2025
概括
微重力加速肌肉衰老,对年轻细胞的影响比较大. 电刺激可以抵消这些影响,为太空和地球的肌肉退化对策提供了洞察力.
科学领域:
- 太空生物学空间生物学
- 肌肉生理学 肌肉生理学
- 衰老的研究研究.
背景情况:
- 微重力加速了骨肌肉的退化,反映了衰老过程.
- 人类肌肉细胞的功能和微重力中的信号还没有完全被理解.
- 衰老和微重力都会诱导骨肌肉缩.
研究的目的:
- 研究微重力对人类肌肉细胞功能和与年龄相关的变化的影响.
- 为了比较年轻和老肌肉细胞对微重力和电刺激的反应.
- 在微重力条件下识别肌肉衰老的分子特征.
主要方法:
- 在国际空间站上利用3D生物工程肌肉实验室芯片模型.
- 从年轻和年长的个体培养了21天的myobundles,包括12天的微重力.
- 应用电刺激并分析了与衰老相关的全球转录组学和基因表达.
主要成果:
- 微重力降低了肌肉收缩的大小.
- 年轻,刺激的肌肉细胞在微重力条件下显示线粒体基因表达增加.
- 微重力诱导年龄相关的基因表达变化在年轻细胞,但不是老细胞.
结论:
- 微重力独特地改变了肌肉细胞中的分子特征,其反应取决于年龄.
- 电刺激显示出作为对抗微重力诱导的肌肉退化措施的潜力.
- 这些发现促进了对肌肉衰老和太空诱导的退化对地球和外星应用的理解.
