太空飞行对哺乳动物身体造成极大负担。
体液会以意想不到的方式重新分布，重型防护装备可能导致身体损伤，而在没有持续对抗重力的拉力情况下，肌肉和骨骼等组织会相对较快地退化。
宇航员返回地球后，大多数这些变化会逐渐改善。但太空飞行的一个潜在后果尤其令人担忧。
在国际空间站飞行过的小鼠，其承重膝关节中缓冲骨骼的软骨会出现退化。关节软骨的自我修复能力有限。
科学家们现在认为他们可能找到了一种可能的应对措施。
在模拟太空飞行条件前和期间接受名为山奈酚(kaempferol)的植物化合物处理的小鼠，其软骨退化程度比未经处理的小鼠要轻。
该研究还确定了损伤背后的关键分子通路，揭示了一种名为NOX4的蛋白质会驱动软骨细胞中的线粒体功能障碍。
这一发现还可能帮助科学家更好地理解膝骨性关节炎，这是一种常见疾病，其特征是关节缓冲软骨随时间推移逐渐磨损。
(Yin等人，《先进科学》，2026年)
太空飞行对人类软骨的影响尚未得到充分了解，软骨也未被广泛监测或保护。
正如2022年一篇关于关节软骨和太空飞行的当前研究综述所指出的，宇航员已显示出与软骨分解相关的生物标志物水平升高。
结合啮齿动物研究，这些发现引发了担忧：长期太空飞行可能会增加膝骨性关节炎的风险。
由匹兹堡大学研究人员领导的团队希望更深入了解软骨损伤可能如何影响人类太空飞行，特别是在火星等长期任务中。
他们在发表在《先进科学》期刊上的论文中写道："在这项研究中，我们假设暴露于太空飞行条件会引发线粒体功能障碍和软骨退化，而保护线粒体功能可以防止软骨流失。"
出于伦理原因，我们不能真的把人类倒置在箱子里并用辐射轰击他们，因此研究人员选择在小鼠身上进行研究。
该研究涉及几组小鼠。
(Yin等人，《先进科学》，2026年)
首先，研究人员检查了在国际空间站停留60天的小鼠，并将它们与在地球上处于类似条件下的小鼠进行比较，这些小鼠接受了相同的护理和饮食，但没有暴露于微重力或太空环境。
他们还将小鼠置于基于地面的太空飞行模拟环境中——将小鼠后腿抬高以模拟微重力的围栏，同时让它们暴露于实验室生成的辐射混合物中，旨在模拟银河宇宙射线。
与对照组小鼠相比，国际空间站上的小鼠和模拟条件下的小鼠都显示出软骨损伤的迹象。
下一步是确定损伤发生的原因。
研究人员从干细胞(从股骨头分离)培养出人类软骨，并将其置于旋转生物反应器中以模拟微重力，但不进行辐射。
这项测试的结果表明，微重力使软骨处于压力之下。它产生了更高水平的炎症标志物和有害的活性氧分子，显示出细胞老化的迹象，失去了线粒体能量，以及健康软骨的其他几个特征。
(欧洲航天局/美国宇航局)
研究人员将这些变化追溯到NOX4，这是一种促进氧化应激和线粒体功能障碍的蛋白质。
最后一步是引入一种名为山奈酚的化合物。
这是一种天然黄酮醇，存在于我们食用的许多植物中，如深色绿叶蔬菜、茶、豆类、浆果以及其他水果和蔬菜。它可以与NOX4结合并降低其活性。
先前的研究表明，山奈酚可以减少氧化应激和线粒体损伤。关键的是，在大鼠身上的研究显示，它还可以减缓膝骨性关节炎的进展。
(Yin等人，《先进科学》，2026年)
当在模拟太空飞行条件下接受口服山奈酚处理的小鼠，差异明显。
它们软骨流失较少，线粒体更健康，炎症更少，有害活性氧分子水平更低。
损伤并未被完全预防，但其严重程度明显低于未经处理小鼠所经历的损伤。
这仍然是一项处于早期阶段的研究，存在一些重大局限性。
研究是在小鼠而非人类身上进行的，尽管研究人员检查了在国际空间站上停留过的小鼠，但山奈酚的保护效果仅在基于地面的太空飞行模拟中进行了测试，而非在实际任务中。
它还测试了在严格控制剂量下的纯化山奈酚制剂，因此不能认为富含山奈酚的食物可以预防膝盖问题。
然而，它确实为进一步研究提供了一些非常有希望的途径。
该团队确定了太空飞行期间膝关节软骨退化背后的线粒体机制，并找到了减缓这一过程的有希望的方法。
而且，由于相同的机制涉及膝骨性关节炎，这一发现也可能帮助科学家改善全球数亿受这种退行性疾病影响的人们的生活。
如果你想多吃些菠菜……嗯，有大量其他证据表明这肯定不会有坏处。
该研究已发表在《先进科学》期刊上。
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