쓰쿠바대학의 쿠도 다카시 교수, 타카하시 토모 교수 등의 연구 그룹은 인공 중력 환경에서는 우주의 미소중력 환경에서 발생하는 근육 중량의 감소와 근섬유 타입이나 유전자 발현의 변화가 억제되는 것을 세계에서 처음 밝혔다.노화 등에 의한 근위축을 막는 방책의 개발로 이어질 것으로 기대된다.
인간은 노화에 따라 다양한 기능이 저하된다.그 중에서도 노화에 따른 근력 저하를 살코페니아라고 부르며, 근위축, 근섬유 크기의 감소, 근섬유 타입의 구성 변화가 발생한다.이것은 우주 환경 하에서 인체에 발생하는 변화와 유사하지만, 그 메커니즘의 해명은 충분하지 않다.연구그룹은 우주의 미소중력환경에서 가장 영향을 받는 조직의 하나인 골격근에 주목하여 중력과 골격근과의 관계를 해명하기 위해 노력했다.
이번 연구에서는 2016년에 우주항공 연구개발기구(JAXA)가 개발한 소동물 사육장치를 이용.이 장치는 엄격한 사육 관리가 가능하고, 원심 장치를 이용하여 인공 중력을 부하시킬 수 있다.국제 우주 정거장(ISS)의 '키보' 실험동에서 우주의 미소중력환경과 인공중력환경(1G)에서 약 1개월간 마우스의 장기 사육을 실시하여 넙치 근육의 변화를 분석했다.
그 결과, 인공 중력 환경에서는, 미소 중력 환경에서 발생하는 근육 중량의 감소와 근섬유 타입이나 유전자 발현의 변화가 억제되고 있었다.게다가 지금까지 알려지지 않았던, 근위축에 관여하는 새로운 유전자(Cacng1)도 발견.이 Cacng1 유전자를 배양 세포와 마우스 골격근에 발현시킨 결과 근위축을 유발하였다.
이번 연구 성과는 달이나 화성 등에 있어서의 장기의 유인 우주 탐사를 위한 기초 데이터가 될 뿐만 아니라, 잠자리 등의 지상에서 볼 수 있는 근위축의 메카니즘의 일단을 밝히는 열쇠가 될 가능성이 있다 거기있다.
