JAXA-NASA 在國際太空站上的發現證實 0.67G 是執行太空任務所需肌肉的最低強度

作為 Plataforma Aberta Japão-USA (JP-US OP3) 的 Parceria 的 Programa 的一部分，Estação Espacial Internacional (ISS) 的 Módulo Experimental Japonês “Kibo” 的 Exploração Aeroespacial 的 Agência 的一部分。 Utilizando JAXA 獨家的 Sistema 或 Pesquisa 的這項開創性研究的結果於 2026 年 3 月 14 日發表在著名期刊 *Science Advances* 上，揭示了生物反應中對重力的顯著線性依賴性，對宇航員的健康具有至關重要的影響。

這項研究特別關注比目魚肌，這是一種對保持姿勢至關重要的反重力肌肉。綜合分析不僅限於基因表現等分子變化，還包括肌肉力量和肌電圖等功能評估。研究結果表明，微重力下的肌肉萎縮幾乎與嚴重程度呈線性變化，這表明至少 0.67G 對於維持肌肉質量和功能至關重要。

在進行肌肉分析的同時，對血液成分的詳細研究確定了血液指標的嚴重程度相關變化。 Foram 確定了 11 種反映重力環境差異的候選生物標記物，為透過血液檢測等微創方法評估重力對生物體的影響打開了新的大門。模擬重力環境包括：
– Microgravidade：沒有重力。
– 0.33G：相當於火星重力。
– 0.67G：Marte 和 Terra 之間的中度嚴重程度。
– 1G：相當於地球重力。

理解肌肉對重力反應的進展

該研究深入分析了對姿勢至關重要的比目魚肌，並對小鼠進行了從分子水平到功能水平的一系列測試。來自 JAXA 的國際科學家團隊，Tsukuba 的 Universidade、Tohoku 的 Universidade、Universidade 的 Universidade

研究結果前所未有地清楚地揭示了微重力條件下肌肉萎縮或萎縮的線性及其與不同重力水平的關係。維持肌肉質量和功能至少需要 0.67G 的發現為制定保護太空人健康的策略提供了基礎數據。

用於空間評估的創新血液生物標記

除了肌肉研究之外，研究小組還對暴露於不同重力環境的小鼠的血液成分進行了詳細分析。 Esta 補充方法旨在確定可以反映重力引起的適應或壓力的系統指標。

11 種有前途的血液生物標記的鑑定代表了一項重大進展。 Estes標記不僅證實了在不同重力環境中觀察到的生物變化，而且還提供了一種潛在的革命性工具，以侵入性較小的方式監測太空人的健康狀況，從而可以在長期任務期間定期、即時評估重力的影響。透過簡單的血液檢查來估計重力對生物體影響程度的可能性可以優化未來探索中的健康方案。

人類太空探索與偏重力的挑戰

透過由 Estados Unidos 領導的 Artemis 計劃，推動載人月球探索和 Marte 任務的願景，人類正在為深空存在的新時代做好準備。需要克服的最大障礙之一是重力減小對深空以及月球和火星表面的生物體的有害影響。

儘管近幾十年來，有關骨骼肌的知識取得了長足的進步，但在理解部分重力環境（介於總微重力和地球重力（1G）之間）的生物反應如何表現方面仍然存在差距。 Especificamente，對重力的反應是否存在線性關係，以及它如何與易於評估的指標（例如血液）聯繫起來，尚不完全清楚。

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JAXA-NASA 的這項研究首次以重力作為定量參數，對生物反應進行了全球系統的理解。 Essa 的科學基礎對於評估醫療風險和為未來的長期載人任務制定有效的對策至關重要，包括那些針對 Lua 和 Marte 的任務，其中暴露於部分重力將是一個常數。

Kibo模組中MARS系統的關鍵作用

能夠進行這項創新研究很大程度上要歸功於Gravidade Variável（火星）的Pesquisa的Sistema，這是由JAXA開發並安裝在國際太空站的Módulo Experimental Japonês「Kibo」上的獨特設備。 MARS是世界上唯一可以在從微重力到1G連續變化的人造重力環境中培養小鼠的設備。

在火星之前，陸地模擬和短期太空實驗已經顯示微重力影響肌肉的數量和質量。然而，防止萎縮和肌纖維類型變化所需的嚴重程度「閾值」仍然是個謎。 MARS克服了這一限制，使研究人員能夠準確地再現和比較太空微重力環境中的不同重力水平，提供寶貴的數據。

骨骼肌：空間敏感度和適應

重力是Terra中維持生物體身體機能最基本、最重要的環境因素之一。 Diversas 生物功能，包括心血管、免疫和平衡系統，深受重力影響。尤其是骨骼肌，對該因素的任何變化都表現出明顯的敏感性。

眾所周知，太空人在太空中長時間停留期間，其肌肉質量會顯著下降（稱為肌肉萎縮），力量也會相應下降。 Este 現像是長期太空任務面臨的最大醫學挑戰之一。肌肉由不同類型的肌肉纖維組成，例如慢肌纖維和快肌纖維，每種肌纖維具有不同的速度和能量使用模式。 Na Terra，慢肌纖維持續抵抗重力以保持姿勢。 Contudo，在微重力環境下，它們的活性急劇下降，導致這些纖維減少，並發生“肌纖維類型轉換”，將它們轉化為具有快肌纖維特徵的纖維。 Essa 的變化不僅會減少肌肉質量，還會損害耐力和整體肌肉功能，影響太空人的身體能力。

對未來任務和太空人安全的影響

JAXA 和 NASA 的這項研究建立了一個基本的科學框架，用於評估和減輕與未來長期載人任務相關的醫療風險。透過量化生物反應對重力的依賴性並確定肌肉維持的關鍵閾值，該研究提供了重要的數據。研究結果將直接協助制定更有效的對策並制定指南，以保護太空人在前往Lua和Marte的旅程中的健康和表現，確保載人太空探索的可持續性。