微重力下肠道细菌与骨质流失之间的可能联系

戴着太空头盔的啮齿动物的插图。信用：莉安娜等待
宇航员的骨密度 - 人类和啮齿动物 - 在太空中下降。研究人员4月19日在《细胞报告》杂志上报告说，太空旅行者肠道微生物组的变化可能与这种骨质流失有关。在国际空间站上呆了一个月或更长时间的啮齿动物已经改变了更多样化的微生物组，在太空中绽放的细菌物种可能有助于增加已知影响骨骼重塑过程的分子的产生。
“这只是另一个生动的例子，显示了微生物组和哺乳动物宿主之间的动态相互作用。肠道微生物组不断监测和反应，当你暴露在微重力下时也是如此，“资深作者，福赛斯研究所的微生物学家兼首席执行官Wenyuan Shi说。“我们尚未发现微生物组的变化与微重力下观察到的骨质流失之间是否存在因果关系，以及这是否只是一个后果或积极的补偿来缓解，但数据令人鼓舞，并为探索创造了新的途径。
我们的骨骼不是静态的;即使我们完全长大，材料也会在称为骨骼重塑的过程中不断添加、移除和移动。最近的研究表明，肠道微生物可能通过各种机制影响骨骼重塑，包括与免疫和激素系统的相互作用。微生物也因其自身的新陈代谢而产生各种分子，其中一些代谢物与负责骨重塑的细胞间接相互作用。
我们预计微生物组会受到太空旅行的影响，原因有几个。“首先，有物理力量在起作用，例如微重力和宇宙辐射暴露，它们不仅影响细菌细胞，还影响人体细胞，”第一作者和微生物学家Joseph K. Bedree说，他在加州大学洛杉矶分校开始这项工作，并在福赛斯研究所继续。“同样，微重力暴露对宿主生物系统产生了许多影响 - 免疫系统不规则，肌肉骨骼变化，昼夜节律改变，压力 - 当这些系统变得不平衡时，微生物群落也可能被破坏。