原文發(fā)表于《科技導(dǎo)報(bào)》 2026年第 10期《空間骨丟失研究進(jìn)展與中國(guó)探索》

長(zhǎng)期微重力環(huán)境可導(dǎo)致航天員發(fā)生顯著骨丟失，嚴(yán)重影響其健康并制約深空探測(cè)任務(wù)實(shí)施。《科技導(dǎo)報(bào)》邀請(qǐng)浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院吳夢(mèng)瑞研究員、余路陽(yáng)教授團(tuán)隊(duì)撰寫文章，系統(tǒng)綜述了微重力環(huán)境下骨丟失的發(fā)生機(jī)制、實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展及主要防護(hù)措施，總結(jié)了中國(guó)在該領(lǐng)域的相關(guān)研究成果?，F(xiàn)有運(yùn)動(dòng)、營(yíng)養(yǎng)、藥物和機(jī)械刺激等干預(yù)措施雖可部分緩解骨丟失，但仍存在療效有限等問題。未來需結(jié)合多組學(xué)研究與模擬模型，深入闡明失重性骨丟失機(jī)制并優(yōu)化綜合防護(hù)策略。

人類在微重力太空環(huán)境中長(zhǎng)期生活面臨諸多生理挑戰(zhàn)，對(duì)肌肉骨骼、神經(jīng)前庭和心血管系統(tǒng)都有影響。其中骨丟失（又稱失重性骨丟失）是最嚴(yán)重的問題之一。過去幾十年中，對(duì)空間骨丟失問題的認(rèn)識(shí)不斷深化，尤其近年來在機(jī)制闡釋、模擬實(shí)驗(yàn)和干預(yù)對(duì)策等方面取得重要進(jìn)展。

1 微重力環(huán)境下骨丟失的生物學(xué)機(jī)制

在地球1g重力條件下，骨骼的形成與吸收過程貫穿人的一生。骨骼能夠感知機(jī)械負(fù)荷并調(diào)節(jié)骨重建，而在微重力條件下這個(gè)過程的平衡被打破引起骨丟失（圖1）。骨代謝的不平衡引發(fā)骨量持續(xù)流失，并伴隨骨微結(jié)構(gòu)退化。多項(xiàng)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，空間飛行中骨特異性堿性磷酸酶（BAP）、骨鈣素（iBGP）、I型前膠原肽（PICP）等成骨分化標(biāo)志物表達(dá)降低，提示成骨功能受損。此外，微重力引起的鈣平衡紊亂也是造成骨丟失的元兇之一。隨著骨丟失，大量鈣從骨基質(zhì)中釋放進(jìn)入血液，高鈣引起甲狀旁腺激素（PTH）分泌受抑，繼而使循環(huán)活性維生素D水平下降并減少腸道鈣吸收。作為促進(jìn)骨質(zhì)積累的重要激素，持續(xù)性低水平的PTH和活性維生素D進(jìn)一步加劇骨丟失。綜上所述，微重力通過細(xì)胞力學(xué)感知信號(hào)通路紊亂和內(nèi)分泌代謝改變，在分子、細(xì)胞和系統(tǒng)多個(gè)層次共同導(dǎo)致骨量平衡負(fù)向移動(dòng)。

圖1 空間微重力對(duì)骨重塑的影響

2 空間在軌骨丟失研究進(jìn)展

以往飛行和地面模擬實(shí)驗(yàn)通過航天員、動(dòng)物模型和細(xì)胞多個(gè)層面的研究展開空間在軌骨丟失的生理和機(jī)制探索如表1所示。系統(tǒng)匯總了不同研究類型（包括人類航天員研究及相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究）中微重力對(duì)骨代謝的影響。人類航天員研究結(jié)果顯示，在太空飛行過程中，骨代謝發(fā)生顯著改變，即使短期飛行亦可引起骨量丟失。

表1 空間骨丟失相關(guān)研究

2.1 人類航天員研究

人體在真實(shí)太空環(huán)境中骨丟失規(guī)律是研究空間骨生理的基礎(chǔ)。從Skylab以來歷次載人任務(wù)的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)證實(shí)，無(wú)論采取運(yùn)動(dòng)等預(yù)防措施與否，航天員長(zhǎng)期失重均出現(xiàn)不同程度骨量下降。這一過程具有明顯的部位特異性：承重骨（如下肢長(zhǎng)骨和脊柱）骨量減少最為顯著，而非承重骨（如前臂橈骨）變化相對(duì)較小。

骨骼的失重會(huì)導(dǎo)致骨骼中鈣的流失，這一變化不僅導(dǎo)致骨量下降，還使航天員面臨腎結(jié)石及飛行后骨折的風(fēng)險(xiǎn)。空間骨丟失的恢復(fù)緩慢且不完全，多項(xiàng)載人飛行隨訪研究顯示，航天員返回地面后骨量和骨強(qiáng)度的恢復(fù)通常需要飛行時(shí)長(zhǎng)數(shù)倍的時(shí)間。目前，骨質(zhì)返回地面仍長(zhǎng)期難以恢復(fù)的原因不明確，但對(duì)航天員任務(wù)前后的身體健康都造成嚴(yán)重危險(xiǎn)，使得在軌防護(hù)和長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)格外重要。

2.2 動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)

動(dòng)物在軌實(shí)驗(yàn)證實(shí)，嚙齒類等小型動(dòng)物在太空中同樣經(jīng)歷顯著的骨量下降，而且與人類的骨丟失特征有相似之處。失重通過抑制骨形成并促進(jìn)骨吸收導(dǎo)致骨量快速流失，且松質(zhì)骨受影響最為顯著。然而，動(dòng)物研究也揭示了一些復(fù)雜現(xiàn)象。在軌動(dòng)物實(shí)驗(yàn)為解析微重力下骨質(zhì)疏松的機(jī)制提供了寶貴數(shù)據(jù)，同時(shí)也提示在設(shè)計(jì)干預(yù)措施時(shí)需考慮不同骨骼部位的特異性。

2.3 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)

除整體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)外，空間站還開展了細(xì)胞和組織水平研究，亦有助于闡明微重力對(duì)骨細(xì)胞行為的直接影響。在軌成骨細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，失重環(huán)境使成骨細(xì)胞骨架明顯解聚，成骨細(xì)胞呈現(xiàn)出擴(kuò)展的細(xì)胞形狀以及明顯更破碎且縮合的細(xì)胞核，并伴有細(xì)胞黏著斑數(shù)量大幅減少，而破骨細(xì)胞顯示出明顯的活性升高和骨吸收增加。這些形態(tài)學(xué)變化與細(xì)胞功能改變相一致：太空樣本中的成骨細(xì)胞分泌骨基質(zhì)的能力降低，分化標(biāo)志物表達(dá)下降。相反，破骨細(xì)胞前體在微重力中可能更易分化為成熟破骨細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)失重可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞集落刺激因子等介質(zhì)誘導(dǎo)破骨細(xì)胞生成，加劇骨吸收。成骨細(xì)胞是對(duì)重力改變做出反應(yīng)的機(jī)械敏感細(xì)胞。在微重力環(huán)境下成骨細(xì)胞顯示出分化表型降低，堿性磷酸酶（ALP）和骨鈣素（OCN）表達(dá)水平降低。雖然在軌細(xì)胞實(shí)驗(yàn)實(shí)施難度大、開展次數(shù)有限，但現(xiàn)有結(jié)果一致證實(shí)：微重力對(duì)骨組織的影響始于細(xì)胞層面力學(xué)感知機(jī)制紊亂，逐步放大至組織和器官水平的骨量丟失。

2.4 地面模擬微重力實(shí)驗(yàn)研究

由于真正的空間飛行機(jī)會(huì)有限且昂貴，自20世紀(jì)60年代以來科學(xué)家發(fā)展了多種地面模擬微重力的方法，用于研究失重對(duì)生物的影響并驗(yàn)證干預(yù)措施。常用的人體模型是頭低位臥床休息模型（HDBR），動(dòng)物方面則使用大鼠/小鼠尾部懸吊（HLU）模型，細(xì)胞實(shí)驗(yàn)則借助旋轉(zhuǎn)壁面培養(yǎng)瓶（RWV）、隨機(jī)定位機(jī)（RPM）和2D/3D旋轉(zhuǎn)器等裝置。這些模擬模型各有優(yōu)缺點(diǎn)，例如RPM在不斷旋轉(zhuǎn)中可能引入剪切力和振動(dòng)。盡管如此，它們已被廣泛接受為微重力的有效模擬手段，為空間生命科學(xué)研究提供了大量可控性強(qiáng)的數(shù)據(jù)。

多項(xiàng)臥床模擬試驗(yàn)表明，地面失重模擬可以重現(xiàn)太空骨丟失的主要特征。地面模擬研究提供了豐富的信息來補(bǔ)充和解釋在軌觀測(cè)，并為制定干預(yù)策略提供依據(jù)。例如，性別差異對(duì)骨恢復(fù)的影響、長(zhǎng)期隨訪的重要性等，都在地面研究中有所體現(xiàn)。

動(dòng)物模型方面，小鼠和大鼠的尾部懸吊模型是研究失重對(duì)骨骼影響的經(jīng)典方法。與人類似，懸吊動(dòng)物迅速出現(xiàn)骨質(zhì)丟失和骨強(qiáng)度下降，并伴有骨轉(zhuǎn)換失衡。值得一提的是，動(dòng)物模型為分子機(jī)制研究提供了便捷條件。不僅如此，尾吊模型被廣泛用于治療骨質(zhì)疏松的研究。

細(xì)胞層面方面，隨機(jī)定位器和旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)系統(tǒng)廣泛用于骨細(xì)胞和成骨/破骨細(xì)胞的研究。雖然在這些系統(tǒng)中也觀察到與真實(shí)微重力類似的變化（如細(xì)胞骨架紊亂、分化受限等），但需注意旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的剪切力可能激活其他應(yīng)激通路?？傮w而言，模擬失重研究（無(wú)論體內(nèi)還是體外）與空間實(shí)驗(yàn)相互印證：它們復(fù)現(xiàn)了微重力誘導(dǎo)的主要生理改變，并提供了更可控的條件來深入探討具體機(jī)制。

3 骨丟失干預(yù)措施的研究進(jìn)展

針對(duì)失重引發(fā)的骨丟失，近幾十年發(fā)展出多種防護(hù)和治療手段，包括運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充、藥物治療和機(jī)械刺激等。在ISS等長(zhǎng)期飛行任務(wù)中，這些“對(duì)抗措施”被綜合應(yīng)用以保護(hù)航天員骨骼健康。然而，每種手段均有局限，如何優(yōu)化組合以達(dá)到最佳效果仍是當(dāng)前研究熱點(diǎn)。

3.1 運(yùn)動(dòng)對(duì)抗措施

運(yùn)動(dòng)是航天員最主要的骨丟失對(duì)抗手段。運(yùn)動(dòng)通過為骨骼施加機(jī)械負(fù)荷，能夠刺激成骨細(xì)胞活性并抑制骨吸收，從而減緩骨質(zhì)丟失。研究證明，規(guī)律的抗阻訓(xùn)練在一定程度上可以抵消失重導(dǎo)致的骨密度下降。然而，運(yùn)動(dòng)療法并非完全有效，即使堅(jiān)持鍛煉，骨量仍會(huì)下降，只是下降幅度較小。此外，運(yùn)動(dòng)效果還受個(gè)體差異、訓(xùn)練強(qiáng)度及設(shè)備性能等多種因素影響。另一種作為長(zhǎng)期太空任務(wù)期間多系統(tǒng)失調(diào)（肌肉萎縮、骨丟失、心血管損傷）的新型對(duì)策是血流限制訓(xùn)練（BFRT），BFRT將低負(fù)荷運(yùn)動(dòng)與血管閉塞相結(jié)合，產(chǎn)生與高強(qiáng)度訓(xùn)練相當(dāng)?shù)纳慝@益，同時(shí)減少設(shè)備需求?？偟膩碚f，運(yùn)動(dòng)對(duì)抗在軌骨丟失是必要但不足的，需要與其他措施結(jié)合以全面防護(hù)。

3.2 機(jī)械刺激對(duì)抗措施

除了日常鍛煉，機(jī)械刺激和人工重力裝置也是防控微重力引發(fā)骨丟失的重要輔助策略。俄羅斯早期使用“企鵝服”——一種內(nèi)置彈性繩的緊身衣，通過彈性結(jié)構(gòu)對(duì)身體施加軸向負(fù)荷，以部分模擬重力環(huán)境。目前，歐洲航天局正在研究2種潛在的對(duì)策：通過短半徑人體離心機(jī)（SAHC）產(chǎn)生人工重力和全身振動(dòng)（WBV）。目前，中國(guó)在這一領(lǐng)域也有所布局。據(jù)報(bào)道，中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心開發(fā)了基于機(jī)械刺激的“骨丟失對(duì)抗裝置”，利用周期性力學(xué)沖擊來刺激下肢骨骼。在天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室中，中國(guó)航天員就配備了下肢振動(dòng)鍛煉儀器，通過足底碰撞刺激等方法來減少骨丟失。這些機(jī)械刺激手段通常作為運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)充，有助于增強(qiáng)整體骨保護(hù)效果。

3.3 營(yíng)養(yǎng)支持措施

足量的營(yíng)養(yǎng)攝入對(duì)維持骨健康至關(guān)重要。航天員膳食中重點(diǎn)保障鈣和維生素D等攝入充足，以支持骨礦化。在床休實(shí)驗(yàn)中，有增加膳食鈣的嘗試但效果有限，提示單純提高鈣攝入難以完全抵消失重引起的鈣流失。在航天食品研發(fā)中，一些富含鈣質(zhì)和維生素K等對(duì)骨有益成分的食譜被設(shè)計(jì)用于長(zhǎng)期任務(wù)。營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充作為基礎(chǔ)措施，可與運(yùn)動(dòng)和藥物協(xié)同增效。中國(guó)也在探索食物和功能性成分對(duì)抗骨丟失的作用，如Xu等發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)草藥蛇床子中的甲氧基歐芹酚等成分能夠促進(jìn)成骨、減輕廢用型骨質(zhì)疏松?？傮w而言，營(yíng)養(yǎng)干預(yù)是基礎(chǔ)措施，需與運(yùn)動(dòng)和藥物協(xié)同發(fā)揮作用。

3.4 藥物干預(yù)措施

針對(duì)失重骨丟失的藥物干預(yù)主要借鑒和發(fā)展自骨質(zhì)疏松癥的治療策略。早期研究聚焦于抗骨吸收藥，如雙膦酸鹽（BP）類藥物。BP通過抑制破骨細(xì)胞活性減少骨吸收，在地面骨質(zhì)疏松患者中應(yīng)用廣泛。除BP外，RANKL單克隆抗體（如地諾單抗）及靶向藥物抗SOST抗體（如羅莫珠單抗）亦被認(rèn)為在太空環(huán)境中具有應(yīng)用潛力，可通過Wnt信號(hào)通路阻斷破骨細(xì)胞生成、降低骨吸收。盡管如此，現(xiàn)有的骨質(zhì)疏松藥物都有不可忽視的副作用，如下頜骨壞死風(fēng)險(xiǎn)、心血管風(fēng)險(xiǎn)等，因此科學(xué)家仍在尋找其他潛在的靶點(diǎn)和治療方法。另外，在一些模擬失重的動(dòng)物模型中，應(yīng)用IL?6單抗消除炎癥、注射肌肉源性因子鳶尾素也被發(fā)現(xiàn)具有緩解失重引起的骨丟失的應(yīng)用潛力。這些研究均為開發(fā)天然抗骨丟失藥物提供了新方向。

總的來說，現(xiàn)有空間骨保護(hù)措施是多方位的，主要包括運(yùn)動(dòng)、機(jī)械刺激和營(yíng)養(yǎng)，也有一些藥物的嘗試。但是目前的措施只能部分減緩骨質(zhì)丟失，無(wú)法完全避免長(zhǎng)期失重所致的骨骼衰退。因此，科研工作者仍在不斷改進(jìn)和評(píng)估新的對(duì)策，包括高效運(yùn)動(dòng)方案、新型藥物、組合療法，以及更深入的個(gè)體化防護(hù)措施。

4 中國(guó)在空間骨生理和機(jī)制研究中的探索

近年來，中國(guó)載人航天和返回式衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)為相關(guān)研究提供了寶貴的平臺(tái)，多項(xiàng)代表性任務(wù)已取得重要研究成果。2016年發(fā)射的實(shí)踐十號(hào)返回式衛(wèi)星是中國(guó)首次開展大規(guī)?？臻g科學(xué)實(shí)驗(yàn)的衛(wèi)星，我們的團(tuán)隊(duì)在其中承擔(dān)了一項(xiàng)關(guān)鍵的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，聚焦微重力環(huán)境下骨生成減少的細(xì)胞與分子機(jī)制。分析結(jié)果首次直接證明：太空微重力顯著抑制了間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞的分化潛能，轉(zhuǎn)而促進(jìn)其向脂肪細(xì)胞分化。之后，我們的團(tuán)隊(duì)再次送入4個(gè)單元的人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，并首次實(shí)現(xiàn)了在軌細(xì)胞成像的實(shí)時(shí)傳輸，直接觀察到微重力環(huán)境下細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞內(nèi)骨架蛋白分布的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與地面對(duì)照相比，太空中的干細(xì)胞黏著斑顯著減少且更細(xì)小，細(xì)胞骨架重組異常。這一系列研究填補(bǔ)了國(guó)際上在真正空間條件下觀察干細(xì)胞分化全過程的空白，是中國(guó)在空間生命科學(xué)領(lǐng)域的標(biāo)志性成果。

在空間機(jī)制研究的同時(shí)，中國(guó)也積極探索骨丟失的在軌干預(yù)。天舟一號(hào)任務(wù)中，清華大學(xué)陳國(guó)強(qiáng)團(tuán)隊(duì)開展了一項(xiàng)引人注目的試驗(yàn)——抗骨質(zhì)疏松新藥3?羥基丁酸（3HB）空間驗(yàn)證。雖然完整結(jié)果尚未公開發(fā)表，但這一“太空藥物試驗(yàn)”開創(chuàng)了中國(guó)乃至世界上將新藥直接送入軌道測(cè)試療效的先河。它表明中國(guó)在空間藥物防護(hù)方面已邁出實(shí)踐一步，為將來航天員服用藥物防治骨丟失積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。

進(jìn)入空間站時(shí)代（2021年至今），中國(guó)具備了長(zhǎng)期在軌開展科學(xué)研究的能力，在空間骨生理領(lǐng)域的研究亦持續(xù)深化與拓展。中國(guó)空間站天和核心艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙配備了先進(jìn)的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜、生物3D培養(yǎng)系統(tǒng)等設(shè)施，可開展細(xì)胞、組織乃至小型動(dòng)物的在軌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。2022年，我們團(tuán)隊(duì)牽頭的實(shí)驗(yàn)在問天艙進(jìn)行了人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨分化，完成了實(shí)驗(yàn)樣本的在軌固定與凍存，建立了從在軌培養(yǎng)到樣本返回的完整研究技術(shù)鏈條。研究開發(fā)了基于長(zhǎng)鏈非編碼RNA的基因與干細(xì)胞治療技術(shù)，拓展了其在骨損傷修復(fù)等領(lǐng)域的臨床作用，相關(guān)成果已被收錄于《中國(guó)空間站科學(xué)研究與應(yīng)用進(jìn)展報(bào)告》（2024）。2018年，中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所張濤團(tuán)隊(duì)發(fā)表了為空間站細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)計(jì)的培養(yǎng)裝置，具有溫度控制、顯微鏡成像、介質(zhì)再循環(huán)等功能。我們團(tuán)隊(duì)利用該裝置在空間站成功進(jìn)行人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)和細(xì)胞實(shí)時(shí)成像。

2023年，中國(guó)空間站開啟常態(tài)化應(yīng)用階段，數(shù)十項(xiàng)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)相繼實(shí)施。其中，“空間骨質(zhì)疏松研究”被列為重點(diǎn)項(xiàng)目之一，逐步深入研究微重力環(huán)境對(duì)骨細(xì)胞和骨組織的影響機(jī)制，并積極開展藥物干預(yù)的開發(fā)和嘗試。我們團(tuán)隊(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)還將增加藥物干預(yù)，在細(xì)胞水平驗(yàn)證候選抗骨丟失藥物的效果；也將與中醫(yī)藥科研機(jī)構(gòu)合作，研究中藥對(duì)失重綜合征的防治作用；一些具有“強(qiáng)健骨骼”聲譽(yù)的中藥（如骨碎補(bǔ)、補(bǔ)骨脂等）正在進(jìn)行有效成分篩選和作用機(jī)制研究，有望為航天員提供具有中國(guó)特色的營(yíng)養(yǎng)干預(yù)措施。

此外，中國(guó)與國(guó)際伙伴合作也逐漸深入，例如與歐洲合作研究航天員腸道微生物變化對(duì)骨丟失的影響、與意大利合作開展空間小鼠骨質(zhì)疏松防治實(shí)驗(yàn)等。通過這些努力，中國(guó)在空間骨丟失研究領(lǐng)域從追趕逐步走向創(chuàng)新，不僅服務(wù)于自身航天事業(yè)，也為人類認(rèn)識(shí)和對(duì)抗骨質(zhì)疏松貢獻(xiàn)力量。

5 挑戰(zhàn)與展望

盡管近年來空間骨丟失研究取得了重要進(jìn)展，但整體仍處于機(jī)制探索與對(duì)策優(yōu)化并行階段，尚存在若干關(guān)鍵科學(xué)問題與技術(shù)瓶頸。未來研究可重點(diǎn)圍繞以下方向開展。

首先，應(yīng)進(jìn)一步深化空間骨丟失的多尺度作用機(jī)制研究。未來需重點(diǎn)關(guān)注承重骨與非承重骨的差異性響應(yīng)、骨細(xì)胞群體在失重環(huán)境中的動(dòng)態(tài)調(diào)控機(jī)制以及失重早期快速骨丟失的觸發(fā)過程。在方法學(xué)上，有必要整合多組學(xué)技術(shù)與系統(tǒng)生物學(xué)模型，構(gòu)建跨“細(xì)胞—組織—器官”層級(jí)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)由經(jīng)驗(yàn)性描述向機(jī)制性解釋和預(yù)測(cè)性分析的轉(zhuǎn)變。

其次，應(yīng)拓展長(zhǎng)期失重及部分重力環(huán)境下的骨代謝研究。未來需系統(tǒng)評(píng)估長(zhǎng)期（>1年）失重條件下骨量變化是否達(dá)到穩(wěn)態(tài)，并深入研究月球與火星等部分重力環(huán)境對(duì)骨代謝的影響。同時(shí)，應(yīng)關(guān)注宇宙輻射與失重的復(fù)合效應(yīng)，通過發(fā)展地面模擬與在軌實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究模式，建立長(zhǎng)期連續(xù)數(shù)據(jù)體系，為深空任務(wù)提供理論依據(jù)。

第三，應(yīng)發(fā)展高效、安全且可持續(xù)的綜合干預(yù)策略。未來研究應(yīng)從單一措施向多手段協(xié)同優(yōu)化轉(zhuǎn)變，包括研制小型化、多功能運(yùn)動(dòng)設(shè)備，構(gòu)建個(gè)體化干預(yù)方案，開發(fā)長(zhǎng)效低毒的新型藥物及生物治療技術(shù)（如基因調(diào)控與干細(xì)胞策略），并結(jié)合人工智能實(shí)現(xiàn)骨健康狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與干預(yù)優(yōu)化。

第四，應(yīng)推動(dòng)空間與地面一體化研究體系及多學(xué)科交叉融合。依托空間站平臺(tái)與地面模擬設(shè)施，構(gòu)建“在軌實(shí)驗(yàn)—地面驗(yàn)證—模型預(yù)測(cè)”相結(jié)合的研究體系，同時(shí)加強(qiáng)航空航天、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)與信息技術(shù)等領(lǐng)域的協(xié)同創(chuàng)新，探索新型生物材料與可穿戴骨加載技術(shù)，以提升綜合防護(hù)能力。

最后，應(yīng)強(qiáng)化空間研究成果的地面轉(zhuǎn)化應(yīng)用。未來空間骨丟失研究將呈現(xiàn)由機(jī)制解析向精準(zhǔn)調(diào)控轉(zhuǎn)變、由單一干預(yù)向系統(tǒng)防護(hù)發(fā)展，并逐步實(shí)現(xiàn)空間應(yīng)用與地面醫(yī)學(xué)的雙向轉(zhuǎn)化。

6 結(jié)論

空間骨丟失是人類邁向太空過程中必須解決的重大醫(yī)學(xué)問題。近20年來，國(guó)際科研共同體通過空間站實(shí)驗(yàn)和地面模擬手段，對(duì)其發(fā)生機(jī)制和干預(yù)策略有了前所未有的深刻認(rèn)識(shí)。微重力環(huán)境打破骨重建平衡，使骨吸收加速、骨形成受抑，其背后涉及骨細(xì)胞力學(xué)感受、體液?內(nèi)分泌調(diào)節(jié)等多系統(tǒng)通路的改變。人類、動(dòng)物和細(xì)胞等多層次研究相互印證了這一點(diǎn)，也揭示出骨丟失具有部位特異性、階段特征性和恢復(fù)滯后性的復(fù)雜面貌。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，各國(guó)采取了綜合措施，包括強(qiáng)化在軌運(yùn)動(dòng)、優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)、試用抗骨質(zhì)疏松藥物以及探索機(jī)械和生物干預(yù)手段。在實(shí)踐中，這些措施顯著減緩了航天員的骨丟失，但仍未能完全避免長(zhǎng)期失重帶來的骨骼損傷。

展望未來，我們需要進(jìn)一步解碼微重力下骨生理變化的精細(xì)機(jī)制，不斷改良和整合防護(hù)策略。在這一過程中，中國(guó)發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，依托空間站和返回式衛(wèi)星平臺(tái)，在空間骨丟失研究方面取得一系列原創(chuàng)成果，為全球提供了寶貴的數(shù)據(jù)和新思路。太空醫(yī)學(xué)的終極目標(biāo)是在保障航天員健康的同時(shí)，反哺地球醫(yī)學(xué)?？梢灶A(yù)見，在國(guó)際合作與自主創(chuàng)新的雙輪驅(qū)動(dòng)下，未來的10年將是空間骨生理研究與應(yīng)用的黃金時(shí)期。通過持續(xù)的多學(xué)科努力，人類有望徹底攻克太空骨質(zhì)疏松這一障礙，為長(zhǎng)征星辰大海的航程筑牢健康基石。

本文作者：宋靜儀、張翠、錢唯、王金福、吳夢(mèng)瑞、余路陽(yáng)

作者簡(jiǎn)介：宋靜儀，浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，碩士研究生，研究方向?yàn)楣趋婪€(wěn)態(tài)調(diào)控和微重力響應(yīng)；張翠（共同第一作者），浙江大學(xué)麗水生命健康聯(lián)合創(chuàng)新中心，特聘研究員，研究方向?yàn)楣趋婪€(wěn)態(tài)調(diào)控和微重力響應(yīng)；吳夢(mèng)瑞（通信作者），浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，研究員，研究方向?yàn)楣趋腊l(fā)育和穩(wěn)態(tài)調(diào)控；余路陽(yáng)（共同通信作者），浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、浙江大學(xué)麗水生命健康聯(lián)合創(chuàng)新中心、哈爾濱醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，教授，研究方向?yàn)楦杉?xì)胞生物學(xué)、空間生命科學(xué)和血管生理。

文章來 源 ： 宋靜儀, 張翠, 錢唯, 等. 空間骨丟失研究進(jìn)展與中國(guó)探索[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2026, 44(10): 43?55.

本文有刪改，

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