隨著人類太空探索活動(dòng)的日益頻繁，微重力環(huán)境對生殖系統(tǒng)的影響正成為空間生命科學(xué)研究的重要課題。最新研究表明，微重力環(huán)境會(huì)對哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂進(jìn)程產(chǎn)生顯著干擾，可能成為制約太空繁殖的關(guān)鍵因素。

微重力引發(fā)的獨(dú)特代謝損傷

中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的最新研究發(fā)現(xiàn)，模擬微重力環(huán)境會(huì)誘導(dǎo)小鼠卵母細(xì)胞產(chǎn)生特殊的能量代謝紊亂。這種紊亂表現(xiàn)為氧化磷酸化水平異常升高和線粒體膜電位超極化，與常規(guī)重力環(huán)境下的能量代謝損傷模式存在明顯差異。研究還發(fā)現(xiàn)微重力會(huì)過度激活線粒體未折疊蛋白反應(yīng)，可能導(dǎo)致調(diào)控氧化磷酸化基因表達(dá)異常，這對需要更長時(shí)間成熟的人類卵母細(xì)胞可能造成更顯著的損傷。

減數(shù)分裂進(jìn)程異常與成熟阻滯

微重力環(huán)境展現(xiàn)出雙重效應(yīng)：一方面它會(huì)加速卵母細(xì)胞減數(shù)分裂進(jìn)程，另一方面卻會(huì)延遲微管組裝中心的融合。這種不協(xié)調(diào)導(dǎo)致卵母細(xì)胞成熟過程出現(xiàn)阻滯，無法正常完成第一極體排放。這種現(xiàn)象在2016年我國"實(shí)踐十號"衛(wèi)星的小鼠胚胎實(shí)驗(yàn)中已觀察到部分表現(xiàn)，雖然當(dāng)時(shí)實(shí)現(xiàn)了胚胎在軌發(fā)育至囊胚期，但更早期的卵母細(xì)胞成熟階段可能已受到微重力影響。

潛在干預(yù)策略

針對微重力導(dǎo)致的減數(shù)分裂異常，研究人員嘗試使用后期促進(jìn)復(fù)合體抑制劑來延長分裂期。實(shí)驗(yàn)證明這種方法能夠顯著改善紡錘體組裝和微管組裝中心融合問題，成功恢復(fù)了模擬微重力環(huán)境下卵母細(xì)胞第一極體的正常排放。這一發(fā)現(xiàn)為未來開發(fā)空間生殖保護(hù)方案提供了重要理論依據(jù)。

隨著人類深空探測和長期駐留任務(wù)的推進(jìn)，生殖系統(tǒng)在太空環(huán)境中的適應(yīng)性研究顯得愈發(fā)重要。雖然目前已實(shí)現(xiàn)非洲爪蟾和青鳉魚等低等動(dòng)物的太空繁殖，但哺乳動(dòng)物從交配到分娩的完整太空繁殖過程仍面臨挑戰(zhàn)。這項(xiàng)關(guān)于卵母細(xì)胞微重力響應(yīng)的研究，為解決太空生殖難題開辟了新的研究方向。