細(xì)胞骨架是維持細(xì)胞形態(tài)、力學(xué)感知、增殖分化、遷移黏附的核心結(jié)構(gòu)，也是細(xì)胞重力信號(hào)感知與傳導(dǎo)的關(guān)鍵載體。太空微重力環(huán)境會(huì)消除正常力學(xué)負(fù)荷，直接引發(fā)細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)重塑，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞生理功能紊亂，是航天員骨流失、免疫下降、組織退化的重要細(xì)胞學(xué)根源。利用地面微重力三維細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，可精準(zhǔn)模擬失重環(huán)境，開展細(xì)胞骨架響應(yīng)機(jī)制研究。

二、微重力對(duì)細(xì)胞骨架的主要影響

1. 骨架結(jié)構(gòu)重塑、排列紊亂

   微重力條件下，微絲、微管、中間纖維三大骨架系統(tǒng)發(fā)生顯著改變：應(yīng)力纖維減少、排列松散無(wú)序，微管網(wǎng)絡(luò)解聚、分布碎片化，細(xì)胞形態(tài)由規(guī)則鋪展變?yōu)槭湛s、圓形化，細(xì)胞機(jī)械支撐能力大幅下降。

2. 力學(xué)信號(hào)傳導(dǎo)受阻

   細(xì)胞骨架是細(xì)胞 “力學(xué)感受器"，失重缺失機(jī)械刺激后，骨架–黏著斑聯(lián)動(dòng)異常，機(jī)械信號(hào)無(wú)法正常傳導(dǎo)至胞內(nèi)，進(jìn)而下調(diào)下游基因表達(dá)，抑制成骨、修復(fù)類細(xì)胞功能。

3. 細(xì)胞增殖與分化異常

   骨架重構(gòu)會(huì)干擾細(xì)胞周期、紡錘體組裝，造成增殖速率改變；同時(shí)抑制干細(xì)胞定向分化，影響骨細(xì)胞、免疫細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞的正常發(fā)育與功能穩(wěn)態(tài)。

4. 細(xì)胞遷移與黏附能力下降

   微絲骨架紊亂直接削弱細(xì)胞黏附、爬行遷移能力，導(dǎo)致免疫細(xì)胞吞噬、游走功能降低，組織修復(fù)與免疫防御體系受損。

三、研究意義

1. 闡明微重力致機(jī)體損傷的底層分子機(jī)制，解釋航天員骨質(zhì)疏松、肌肉、免疫抑制等健康問(wèn)題；

2. 為篩選航天防護(hù)藥物、制定在軌干預(yù)方案提供理論依據(jù)；

3. 助力三維類器官、干細(xì)胞再生醫(yī)學(xué)研究，*力學(xué)微環(huán)境調(diào)控理論；

4. 依托國(guó)產(chǎn) BioSpaceX-3D 微重力培養(yǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)地面常態(tài)化、可重復(fù)的重力生物學(xué)研究。