线粒体（在这张伪彩色透射电子显微镜图中呈绿色）可能在微重力的生理效应中发挥作用。信用：Jose Calvo/Science Photo Library 研究人员发现，在国际空间站上暴露于微重力环境会导致人类细胞和线虫的线粒体产生更少的蛋白质。这项工作还识别出一种先前未知的分子途径，该途径通过细胞粘附的机械作用将重力的影响转化为对线粒体的影响——这可能解释了在消除这些影响后，蛋白质活性为何下降。这项研究于6月30日在《自然通讯》上发表。丹麦奥胡斯大学的太空生物学家托马斯·科里登表示，这些发现“可能对太空旅行者有影响”，“这可以帮助我们理解如何更好地准备宇航员去太空。”先前对在空间中飞行的细胞和小鼠，以及宇航员样本的研究表明，太空飞行会导致线粒体受损。宾夕法尼亚大学匹兹堡分校的太空生物医学研究员阿夫辛·贝赫什提表示：“我们看到线粒体失调发生的整体概况。”但他补充说，重力如何影响线粒体生物学的分子机制知之甚少。早期研究还发现，减少的重力对DNA转录成信使RNA产生了影响。细胞正在更换它们的线粒体。这对我们的健康意味着什么？而在最近的研究中，日本国立科研机构RIKEN的分子生物学家岩崎慎太郎和他的同事们则想研究对翻译的影响，在这个过程中，称为核糖体的分子机器利用mRNA合成蛋白质。借助国际空间站宇航员的支持，该团队在空间站的实验室模块中培养人类细胞24小时或48小时，然后将其冷冻。对照样品保持在模拟标准地球重力的离心机中进行培养。在所有样本被送回地球后，分析显示，在微重力环境中暴露24小时的细胞与对照组相比，其线粒体mRNA减少，线粒体核糖体产生的蛋白质也较少。研究人员还发现，在微重力环境中在空间站培养四天的秀丽隐杆线虫幼虫中，虽然结果较少明显，但与那些在离心机中培养的线虫相比，线粒体mRNA也减少。在进一步的地面实验中，岩崎和他的同事们使用了一种旋转仪，该工具通过旋转细胞来模拟减少的重力。在旋转仪中经过24小时后，人类细胞中的线粒体显示出13种蛋白质的产生减少。将细胞旋转到48小时和72小时进一步减少了线粒体蛋白质的合成。科里登表示：“众所周知，微重力会减少或改变基因表达。”他补充道，这一分析提供了直接在蛋白质层面上影响细胞的证据。