隨著人類太空探索活動的日益頻繁，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)境會對哺乳動物卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂進程產(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)的獨特代謝損傷

中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院的最新研究發(fā)現(xiàn)，模擬微重力環(huán)境會誘導(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)：一方面它會加速卵母細(xì)胞減數(shù)分裂進程，另一方面卻會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"實踐十號"衛(wèi)星的小鼠胚胎實驗中已觀察到部分表現(xiàn)，雖然當(dāng)時實現(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復(fù)合體抑制劑來延長分裂期。實驗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，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。雖然目前已實現(xiàn)非洲爪蟾和青鳉魚等低等動物的太空繁殖，但哺乳動物從交配到分娩的完整太空繁殖過程仍面臨挑戰(zhàn)。這項關(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。