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宇宙の微重力は宇宙飛行士の筋肉喪失を引き起こす、研究は薬物が介入できることを発見

2024-08-14

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8 月 14 日の IT House News によると、宇宙の微重力環境で宇宙飛行士が経験する深刻な筋肉喪失の問題が部分的に軽減される可能性があることが、新しい研究で示されました。この研究は、微小重力によって引き起こされる筋肉の減少にある程度対処できる新しいタイプの薬を設計し、長期の宇宙ミッションと地球上の筋肉の老化問題の治療に希望をもたらします。


研究者らは、わずか1週間の宇宙飛行で宇宙飛行士の筋肉の老化が大幅に加速し、地球上の高齢者が苦しむ「サルコペニア」と呼ばれる病態に近づく可能性があると指摘している。地球上では、サルコペニアは発症するまでに数十年かかり、通常は高齢者が罹患します。宇宙の無重力環境では筋肉は重力に耐えられなくなるため、機能が低下します。宇宙飛行士は国際宇宙ステーション内でエアロバイクに乗ったり、走ったり、ウェイトトレーニングをしたりするなど、激しい運動療法を行っていますが、彼らは依然として筋肉量の 10 ~ 20% を失っており、深刻な健康上の問題を引き起こすリスクが高くなります。

「宇宙は非常に特殊な環境であり、老化に関連した特性を促進し、多くの健康プロセスを損なう。宇宙旅行がより一般的になり、民間人も宇宙にアクセスできるようになった」とスタンフォード大学准教授で研究論文の共著者であるンガン・フアン氏は述べた。したがって、微小重力下で筋肉がどのように反応するかを理解することが重要です。」

ITハウスによると、この実験には本物の筋肉の構造を模倣した「マッスルチップ」が使用されたという。研究者らはこれらのチップを国際宇宙ステーションに送り、宇宙飛行士が1週間実験を行った。一方、Ngan Huang氏と彼のチームは、宇宙の微重力環境が筋肉に及ぼす影響と地球上の通常の老化プロセスを比較するために、地球上で制御された実験を実施した。

研究によると、宇宙旅行により筋肉の代謝機能が変化し、筋肉の再生能力が損なわれることがわかっています。同時に、筋肉のエネルギー源であるミトコンドリア機能に関連する遺伝子の発現低下や脂肪生成に関連する遺伝子の発現増加など、筋ジストロフィーに関連する遺伝子活性も出現しました。これらの発見は、微小重力環境が筋肉の修復と再生を損なうというさらなる証拠を提供します。

宇宙ステーションの宇宙飛行士らはまた、損傷した筋肉の修復と筋ジストロフィーの治療に使用される2種類の薬剤を「マッスルチップ」に注入した。研究によると、薬物治療は筋肉から脂肪への代謝変換を部分的にブロックし、微小重力の悪影響を軽減します。薬物治療後の筋肉遺伝子活性のさらなる分析も、次のことを示しました。これは地球上の通常の老化した筋肉に似ています。

7月25日にステム・セル・リポート誌に掲載されたこの研究結果は、地球上での筋ジストロフィーの治療法についての洞察も提供する可能性がある。