宇宙无重力で育った生物ではドーパミン低下による运动能力の减弱リスクが生じる―浮游に伴う物理的刺激の低下が原因―

2022年2月 1日 14:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇生命科学研究科　教授　东谷篤志

【発表のポイント】

宇宙无重力环境で生育したモデル生物の线虫では、筋肉タンパク质やミトコンドリア代谢酵素の低下による运动能力の减弱が认められていたが原因は不明であった。
宇宙无重力环境、ならびに地上での疑似微小重力环境で慢性的な浮游状态（接触刺激の低下）においた线虫で、ドーパミン^*1量が减少し运动能力が减弱することを明らかにした。
接触刺激を付与することでドーパミン量の低下が抑えられ、运动能力の减弱も改善された。
人类がより长期间宇宙に滞在するには、运动に加えて接触刺激の介入も健康を维持する上で大切な要素であることが强く示唆された。

【概要】

宇宙の无重力环境は地上の1骋环境とは大きく异なり、身体を支える力が必要ないことから、骨や筋肉が急速に萎缩します。东北大学大学院生命科学研究科の东谷篤志教授らの研究グループは、闯础齿础はじめ国际的な共同研究により、これまでにモデル生物である线虫颁エレガンスを用いた宇宙実験を复数回実施しました。その结果、宇宙の无重力下で幼虫から成虫に成长した个体での筋肉タンパク质やミトコンドリア代谢酵素の低下と运动能力の减弱を认めましたが、その要因は不明でした。

今回、宇宙の无重力环境ならびに地上での疑似微小重力环境で生育した个体では、神経伝达物质の一つであるドーパミン量が低下して运动能力の减弱につながることを明らかにしました。また、ドーパミン内生量の低下は、物理的な接触刺激の付与だけでも抑えられ、运动能力の减弱が改善しました。これらの结果より、人类がより长期间宇宙に滞在するには、运动に加えて接触刺激の介入も健康を维持する上で大切な要素であることが强く示唆されました。

本研究成果は、オープンアクセス電子ジャーナルiScience誌vol. 25　2月号に掲載されました。