《Life Sciences in Space Research》：The mechanism and protection of microgravity induced cardiac remodeling
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微重力环境下心脏结构功能改变及机制研究进展，系统综述微重力诱发心脏重塑的分子、细胞和器官层面变化，揭示自主神经失调、心肌细胞凋亡等核心机制，提出生物反应器模拟、靶向药物干预等潜在保护策略，为深空航行心血管健康管理提供理论依据。
向科法|吴俊波|翟佳|罗泰来|吴峰|姚永杰
海军特色医疗中心，海军医科大学，上海向阴路880号，200433，中国
摘要
长期处于微重力环境中会导致宇航员心脏发生改变。尽管多项研究记录了微重力对心血管健康的影响，但关于心脏损伤机制的深入研究仍然不足。在这篇综述中，我们重点关注了微重力条件下心脏的结构和功能变化，以及导致心脏重塑的潜在机制。我们总结了针对微重力诱发的心脏损伤的潜在保护策略，旨在为未来的微重力环境下的机制研究和治疗研究提供创新思路。
引言
在太空任务中，宇航员面临着独特且具有挑战性的环境，其中微重力是影响他们健康的主要因素之一。在太空中，人体所受的重力相对于地球有所减小，这种现象被称为微重力。自20世纪60年代首次绕地球飞行以来，太空飞行中的心血管系统研究已经得到了充分发展（Giacinto等人，2024年）。随后，在20世纪90年代初，NASA开发了第一个微重力生物反应器，用于研究细胞和组织的反应，以加深对微重力对物理系统影响的理解（Harding & Vargis，2019年）。近几十年来，已经发现了许多由微重力引起的血管问题，如心肌萎缩（Perhonen等人，2001年）、收缩期和舒张期功能障碍以及血管功能障碍（Arbeille等人，2016年；Han等人，2024年）。因此，必须考虑这一问题对深空旅行的潜在影响。
在这篇综述中，我们强调微重力代表了心脏重塑的一个新领域。据此，我们概述了微重力条件下心脏的关键结构和功能适应性变化，以及微重力诱发的心脏重塑机制，这些可能揭示出针对心脏损伤的潜在保护策略。此外，我们还强调了理解微重力如何影响心血管系统的重要性，以便识别潜在的对策并制定预防和治疗策略。
微重力环境中心脏的结构和功能适应性
微重力环境中心脏的结构和功能适应性
心血管功能障碍是宇航员在长期太空任务中的重要健康问题，而微重力暴露是导致心血管系统结构和功能改变的主要因素。大量研究证实了微重力对心血管生理的深远影响。以下部分将概述微重力环境中心脏的结构和功能适应性变化。自主神经功能障碍
文献中广泛记录了微重力暴露期间或之后的自主神经功能障碍（Eckberg，2003年；Jordan等人，2022年；Sy等人，2023b年），例如太空飞行后的直立不耐受现象（Schlegel等人，2001年）。临床和实验证据表明，微重力对心血管健康的不良影响部分归因于自主神经系统（ANS）的变化（Baevsky等人，2007年；Liu等人，2015年；Mandsager等人，2015年；针对微重力诱发的心脏重塑的潜在保护策略
自人类首次载人航天飞行以来，微重力对心脏健康的影响一直是全球航天机构关注的重点。我们探讨了针对微重力诱发的心脏重塑的潜在保护策略及其潜在机制（图6）。结论
微重力是太空相关疾病的主要风险因素，会影响器官功能并改变人体内的液体分布。此外，它还显著影响细胞稳态和细胞功能。暴露于减小的重力作用下，心脏的结构和功能会从分子到器官层面受到影响，现有证据表明微重力与急性和慢性心血管疾病的发展有关（Patel，2020年）。因此，
资助
本研究得到了浙江省医学会临床医学专项项目（项目编号2023ZYC-A25、2023ZYC-A153和2024ZYC-B81）以及中国中医协会项目（项目编号2023HH-011）的资助。
作者贡献声明
向科法：撰写初稿，可视化处理。吴俊波：监督工作，资源提供。翟佳：监督工作，资源提供。罗泰来：数据收集，正式分析。吴峰：撰写、审稿与编辑，可视化处理。姚永杰：撰写、审稿与编辑，撰写初稿。
