0.33克和0.67克两种剂量的某种物质，在小鼠太空飞行期间分别起到防止肌肉萎缩和维持肌肉功能与肌纤维类型的作用

随着人类深空探索（如登陆火星）的推进，长期失重对骨骼肌的损害成为重大健康风险——包括肌肉萎缩、力量下降和肌纤维类型从耐力型（慢肌）向爆发型（快肌）转变。但究竟需要多大重力才能有效防护？此前一直不清楚。本研究利用国际空间站上的“多级人工重力研究系统”（MARS），首次让小鼠在真实太空环境中分别暴露于微重力（μG）、0.33g、0.67g和1g共4种重力水平达27–28天，并与地面对照组对比分析。结果发现：0.33g即可显著保护比目鱼肌（一种对重力极为敏感的慢肌）的横截面积，减缓肌肉萎缩；但要完全阻止慢肌向快肌的类型转变、并维持前肢握力等关键功能，则需0.67g。基因测序显示，0.67g能有效抑制多种促肌肉萎缩基因（如Trim63、Foxo家族）和调控快肌形成的大型Maf转录因子的异常激活；代谢组分析则筛选出11种随重力变化而规律增减的血浆代谢物（如肌酸、乳酸、甘油、甘氨酸等），它们有望成为无创监测航天员肌肉健康的生物标志物。研究证实，不同生理指标存在不同的重力保护阈值：防萎缩的“底线”是0.33g，保功能的“门槛”是0.67g。这一发现不仅为设计更高效、更省时的人工重力舱（替代目前每天数小时高强度锻炼）提供直接依据，也为地面防治老年人肌少症、慢性病导致的肌肉衰减提供了新思路。