隨著在太空停留的時間變得越來越普遍，並且對月球和火星的任務計劃更長，科學家們說，有必要更好地瞭解微重力對心臟的影響。
過去的研究表明，太空飛行可以降低心率，降低動脈壓並增加心輸出量。但是新的研究檢查了微重力（或零重力）如何在細胞水平上影響人的心臟。
斯坦福大學醫學院的Joseph C. Wu說：“我們已經能夠檢查宇航員在太空中和何時退縮時的健康，但我們無法瞭解分子細胞的變化。” ，也是該研究的資深作者。
為了回答這個問題，斯坦福大學的研究人員檢查了三個人的心臟細胞中的心臟功能和基因表達。Wu說，這些心臟細胞不是通過活檢而來的，而是一種侵入性很強的程序，而是通過將一小部分血液“重編程”為人類幹細胞而製成的。然後將心臟細胞在國際空間站上培養五個半星期，這是同類研究中的第一次。
他們發現暴露於微重力會改變2,635個基因的表達-由DNA產生的RNA的暫時變化-但大多數返回地球后10天內恢復了正常的基因表達模式。
Wu解釋說：“如果將DNA視為永久性食譜，則RNA是該食譜中食譜的臨時手寫副本。” “基因表達……因此被環境暫時改變，在這種情況下是微重力。”
吳說，觀察到的變化是“微妙的”，但具有統計學意義。他說很難說這些變化是否會影響心臟的功能。
“請記住，我們的研究只有五個星期，時間很短。我不知道如果六個月後基因會發生什麼變化，” Wu繼續說道。“我敢肯定，如果您在更長的時間之後檢查了宇航員，您會看到更多的變化。”
人類在太空中生活了19年，宇航員平均一次在國際空間站上停留六個月。吳說，他對人類的心肌細胞能夠適應微重力的速度感到驚訝。
他說：“這些研究可能提供對有益於長期航天的宇航員健康的細胞機制的見解，或為改善地球心臟健康的新見解奠定基礎。”來自幹細胞的心臟細胞在2017年進行商業補給任務時，乘坐SpaceX航天飛機被送往國際空間站。到達那裡後，這些細胞由宇航員凱特·魯賓（Kate Rubins）培養，而後者恰巧接受了分子生物學的培訓。同時，出於比較目的，在地球上培養了相同類型的細胞。在國際空間站上4.5周和返回地球10天后，對細胞進行RNA測序。
他說：“從邏輯上來說，這是一個非常困難的研究。” 例如，一旦再進入船隻降落在太平洋上，受孵化器保護的樣品就必須用直升機回收。Wu和他的團隊目前正在進行一項更復雜的研究，其中涉及到明年將一塊工程化的3D人體心臟組織（看起來更像人類心臟）發送到太空。至於人體是否需要長達數年的太空旅行-例如去火星-Wu不確定。
他說：“我不知道。” “我認為這將給人體帶來很大壓力，這就是為什麼我們有興趣對這個非常及時的話題進行研究的原因。”
