模拟微重力环境下，比较大鼠性别差异的心血管反应研究

男性和女性对太空飞行的心血管反应不同，但直接比较性别差异的研究较少。太空飞行对心血管系统的影响包括血液分布变化、压力反射功能改变等。

女性宇航员在太空飞行中表现出更大的血浆体积丢失，而男性则更易出现与太空相关的神经眼科综合征（SANS）。长期太空飞行后，女性血浆肾素和醛固酮水平增加更明显，男女颈动脉僵硬度均增加。

（一） 研究方法

- 使用20周龄的Sprague Dawley（SD）大鼠，通过模拟微重力环境，持续14天。

(北京基尔比生物科技公司研制生产旋转细胞培养系统Rotary Cell Culture SystemRCCS系统)

- 测量主动脉弓脉搏波速度（PWV）评估动脉僵硬度，分析主动脉组织中平滑肌蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白等成分的变化。

- 检测G蛋白偶联雌激素受体（GPER）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）等指标，评估氧化应激和心脏功能。

（二）研究结果

- 体重和器官重量：雄性大鼠体重显著高于雌性，HLU使雄性瘦体质量减少，但对雌性无影响。HLU对心脏、肾脏等器官重量影响不大，但雄性HLU组心脏重量降低。

- 主动脉PWV和心脏功能：HLU雌性大鼠主动脉弓PWV显著高于对照组和HLU雄性组，左共同颈动脉PWV亦增加。HLU雄性大鼠PWV无变化。HLU雌性大鼠舒张功能恶化（E/E’比值升高），但收缩功能（射血分数）在正常范围内。

- 主动脉细胞外基质（ECM）和收缩成分：HLU对雄性和雌性大鼠主动脉中α-平滑肌肌动蛋白、平滑肌肌球蛋白、胶原蛋白和弹性蛋白含量及胶原蛋白与弹性蛋白比率无显著影响。胶原蛋白束分析显示，HLU未显著改变雌性大鼠的胶原蛋白束密度。

- GPER水平：HLU降低了雌性大鼠主动脉中GPER的水平，但雄性大鼠GPER水平未受影响。

- 氧化应激和炎症：HLU增加了雌性大鼠主动脉中氧化应激标志物（8-OHdG和p47phox）水平，但未影响雄性大鼠。

（三）Ebrahim Elsangeedy et al.npj Microgravity | (2024) 10:110 关键结论

• 女性SD大鼠在模拟微重力环境下表现出更大的动脉僵硬度，伴随GPER和PPARγ水平降低、氧化应激标志物增加以及舒张功能障碍。

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• GPER激动剂G1可逆转HLU诱导的PWV增加，并降低8-OHdG水平，提示GPER在模拟微重力引起的动脉僵硬度中起保护作用。

• 这项研究揭示了模拟微重力环境下主动脉僵硬度发展的性别差异，表明SD大鼠是研究模拟微重力下动脉僵硬度机制的合适模型。

该研究为理解太空飞行对心血管系统的长期影响提供了重要数据，特别是性别特异性差异。结果可能有助于开发针对宇航员的个性化预防措施，以减轻太空飞行引起的心血管风险。

实验仅在SD大鼠中进行，其他品系大鼠可能表现出不同的反应。研究未直接测量血压变化，未来研究需进一步探讨血压与动脉僵硬度的关系。