桑福德·伯纳姆·普雷比斯医学发现研究所的科学家表明，在国际空间站(ISS)上度过了几周的果蝇(大约半生)对心脏的结构和生化发生了深刻的变化。这项发表在《细胞报告》上的研究表明，在太空中花费很长一段时间(这是形成月球菌落或前往遥远的火星所必需的)的宇航员可能会遭受类似的影响，并且可能会受益于保护性措施以保持他们的心脏健康。这项研究还揭示了新的见解，有一天可以帮助地球上长期卧床休息或患有心脏病的人。

桑福德·伯纳姆·普雷比斯大学(Sanford Burnham Prebys)开发，老化和再生计划的助理教授Karen Ocorr博士说：“我们首次看到了可能在宇航员研究中发现的心脏疾病的潜在细胞和分子变化。”研究的共同资深作者。“我们开始这项研究是为了了解微重力对心脏的影响，现在我们有了一个路线图，可以用来制定战略来保持宇航员心脏强壮和健康。”

过去的研究表明，在微重力条件下，人的心脏从椭圆形变为球形。太空飞行还会导致心肌减弱(萎缩)，从而降低其向全身泵送血液的能力。但是，直到现在，对人类心脏的研究(使用在ISS上执行的超声波完成)仍仅限于相对较少的宇航员。尽管很重要，但这些研究并未揭示推动这些转变的细胞和分子变化-制定对策以使宇航员能够长时间飞行安全所需的信息。

美国国家航空航天局高级科学家Sharmila Bhattacharya博士说：“随着我们继续努力在月球上建立殖民地并将第一批宇航员送往火星，了解微重力延长时间对人体的影响势在必行。”和一位研究作者。“今天的结果表明，微重力可以对心脏产生巨大影响，这表明长时间太空旅行可能需要医学干预，并指出治疗发展的几个方向。”

实蝇是研究人类心脏的令人惊讶的良好模型。昆虫共享人类发现的近75%的致病基因，它们的管状心脏反映了我们的早期形式-从我们进入子宫开始就变成了一个管子，然后折叠成四个与我们共处的腔室很熟悉。幸运的是，果蝇在很大程度上也可以自我维持。旅途中所需的所有苍蝇食物都包含在为这项研究设计的专用盒子中，使忙碌的宇航员可以专注于其他任务。

太空之旅

在这项研究中，科学家将特殊的“通风箱”装满了几只雌雄果蝇的小瓶，送往国际空间站进行为期一个月的轨道飞行。在太空中时，这些苍蝇产生了数百名婴儿，它们经历了三周的微重力作用，相当于人类三十年的微重力。在太空中出生的果蝇通过下加利福尼亚州海岸的一次飞溅降落返回地球。科学小组的一名成员从长滩港取回了苍蝇，并非常小心地将标本开到了加利福尼亚州拉荷亚的桑福德·伯纳姆·普雷比斯的校园。

苍蝇到达实验室后，科学家便采取行动。返回地球后的24小时内必须进行心脏功能测试，以免重力干扰结果。研究人员昼夜不停地测量苍蝇的

能够爬上试管;捕获跳动的心脏的视频以测量收缩力和心率;并保存组织以用于将来的遗传和生化分析，包括定位发生在心脏中的基因表达变化。

广泛的组织重塑

这项工作表明，太空苍蝇的心脏较小，收缩力较小，从而降低了它们抽血的能力并反映了宇航员所见的症状。心脏组织也经历了广泛的重塑。例如，正常平行的肌肉纤维变得不对齐，并且与周围的纤维结构失去接触，从而使心脏产生力量-导致泵的功能受损。

Ocorr解释说：“在正常的飞行心脏中，当挤压一根牙膏管时，肌肉纤维就像手指一样工作。在苍蝇中，收缩就像是试图通过向下按压而不是挤压来挤出牙膏，” 对于人类而言，这可能会成为一个大问题。

令科学家惊讶的是，围绕果蝇心脏的纤维状细胞外基质(ECM)大大减少了。在心脏病发作(例如心脏病发作)后，这种支持组织通常会过度生产，并干扰心脏功能。因此，ECM与心脏之间的相互作用是心脏科学家研究的一个活跃领域。

桑福德·伯纳姆·普雷姆斯(Sanford Burnham Prebys)开发，老化和再生计划的主任兼教授Rolf Bodmer博士说：“我们很高兴能发现几种与ECM相互作用的蛋白质在太空果蝇中失调。”研究。这些蛋白质以前没有被心脏研究人员所关注，因此可以加速通过减少纤维化来改善心脏功能的疗法的发展。”

冰山一角

Ocorr和Bodmer仍在忙于分析这项研究的遗传和分子数据，并认为这些见解是此类研究的“冰山一角”。视力问题在宇航员中很常见，因此科学家们也在分析太空中的眼睛组织。另一个有趣的领域涉及在太空中出生的苍蝇的婴儿，这将有助于揭示太空飞行的任何遗传效应。尽管宇航员的健康是首要目标，但地球上的人们最终可能是这项开创性工作的最大受益者。

Ocorr说：“我相信心脏病研究将从我们从这些飞行中获得的见解中受益。” “了解心脏在太空中的运作方式还将使我们更多地了解心脏如何运作以及如何在地球上破裂。”