宇航員在太空任務(wù)中面臨的挑戰(zhàn)之一是肌肉和骨骼質(zhì)量的損失。隨著時間的推移，微重力會導(dǎo)致肌肉和骨骼變?nèi)?。目前，宇航局為國際空間站上的宇航員對抗骨骼和肌肉流失的方式是通過專門的鍛煉計(jì)劃。但是，對于持續(xù)時間較長的任務(wù)，例如前往火星，鍛煉計(jì)劃是不夠的。研究人員正在研究小鼠體內(nèi)一種叫做肌生長抑制素 (MSTN) 的蛋白質(zhì)，以幫助宇航員保持肌肉和骨骼質(zhì)量。

MSTN 是一種蛋白質(zhì)，是制衡系統(tǒng)的一部分，可限制人類和其他物種的肌肉生長。當(dāng) MSTN 的制動功能被移除時，肌肉質(zhì)量會增加。研究人員創(chuàng)造了缺乏 MSTN 的小鼠，并稱它們?yōu)?Mighty Mice，導(dǎo)致肌肉顯著增長。

研究人員想弄清楚這些小鼠在微重力下會發(fā)生什么，以及 MSTN 抑制劑是否可以幫助正常小鼠在太空中保持肌肉質(zhì)量。為了回答這個問題，研究人員將老鼠送入太空。共有 40 只老鼠被放置在 2019 年 12 月 5 日發(fā)射的 SpaceX-19 任務(wù)上。這些老鼠在國際空間站上待了 33 天，然后于 2020 年 1 月 7 日返回地球。

受試者中有作為對照的正常野生型小鼠、Mighty Mice 和給予特定化合物劑量的小鼠，稱為 ACVR2B/Fc。除了微重力之外，類似的老鼠群也被維持在地面上，重現(xiàn)了國際空間站上的老鼠。研究人員發(fā)現(xiàn)，正常小鼠失去了相當(dāng)多的肌肉質(zhì)量和骨密度。

研究發(fā)現(xiàn)，給予小鼠 ACVR2B/Fc 以抑制 MSTN 和激活素 A(這兩種物質(zhì)限制肌肉生長)可以防止微重力引起的肌肉和骨質(zhì)流失。與地球上的相比，國際空間站上的野生型小鼠的個體肌肉重量減少了 8% 到 18%，特定骨骼中的骨礦物質(zhì)密度減少了 11%。缺乏 MSTN 的小鼠保持了它們膨脹的肌肉。

服用 ACVR2B/Fc 的小鼠比地面組增加了更多的瘦體重，包括增加的肌肉質(zhì)量。這些小鼠的骨密度也在太空中增加?？茖W(xué)家們認(rèn)為，ACVR2B/Fc 對太空探索和從微重力返回后恢復(fù)期間的治療策略以及地球上患有萎縮癥的人的治療具有重要意義。