随着太空探险家为人类登陆火星任务做好准备，研究人员将人类心脏组织带入 Space X 任务，以测试低重力对其的影响。

太空任务长期以来一直笼罩在神秘之中。返回地球的宇航员经常会出现与年龄相关的症状，例如心肌功能减弱和心律不齐。返回地球后，有些症状会随着时间的推移逐渐消失，但并非所有症状都会消失。

为了加深科学家对低重力如何影响宇航员在长期太空任务中的生存和健康的理解，巴尔的摩约翰霍普金斯医学院的科学家在国际空间站 (ISS) 进行了一项为期 30 天的心脏组织测试实验。

生物工程心脏进入太空

该团队在 2020 年 3 月发射的SpaceX CRS-20 任务中携带了 48 个生物工程人类心脏组织样本。科学家通过促使人类干细胞生长为心肌细胞来开发心脏有效载荷。

这些组织被放置在一个微型组织芯片中，该芯片将它们连接在两个柱子之间，以收集有关它们如何跳动的数据。三维结构的设计是为了模拟成年人心脏的环境，可以装入一个只有手机一半大小的腔室中。

国际空间站的宇航员杰西卡·梅尔每周更换组织周围的液体营养物，并保存样本进行基因分析和成像。为了比较结果，研究小组在相同的腔室中保存了一组以相同方式在地球上生长的心脏组织。

心脏组织状况不佳

在密切监测太空中和返回后的心脏组织活动后，科学家们有信心宣称该组织“在太空中确实无法很好地生存”。

结果表明，与来自同一来源的地球样本相比，太空中的低重力条件削弱了组织并扰乱了其正常的节律性跳动。

这种情况会导致人类心脏衰竭。通常，心跳间隔时间约为一秒。在空间站上的组织中，这个间隔比地球上的组织长了近五倍，但一旦组织回到地球，它就会恢复到接近正常的状态。

科学家发现，在被送往太空的组织中，肌节（肌肉细胞中帮助收缩的蛋白质束）变得更短、更紊乱，这是心脏病的征兆。

此外，这些细胞中产生能量的线粒体变得更大、更圆，并失去了其正常的褶皱，而这对于能量的使用和产生至关重要。

他们还分析了太空和地球组织中的基因活动，发现太空组织中与炎症和氧化损伤相关的基因产生增加，这两者都是心脏病的指标。

助理研究教授 Eun Hyun Ahn Mair 说：“宇航员飞行后的检查中，许多氧化损伤和炎症标志物都得到了一致的证实。”

这项研究已于9月23日发表在《美国科学院院刊》上。科学家认为，这一发现可能不仅对宇航员的任务有用，还可以作为研究地球上心肌老化和治疗的模型。