成为宇航员是很多人儿时的梦想，但现实告诉我们，成为一名宇航员你不仅要足够幸运，足够优秀，你还得付出很大的代价。宇航员除了需要经历魔*般的训练，还要在太空面对各种各样的风险，而辐射和失重造成的各种对身体的影响，是宇航员时刻都要面对的威胁。
长期处于失重状态，会使得宇航员的身上的肌肉发生退行性变化。因为在太空中，宇航员不再需要使用身上的肌肉去抵抗重力，因此这些肌肉大多数时候会被“闲置”，长此以往，这些肌肉的质量会降低，肌纤维会变细，收缩强度会下降——综合起来就是肌肉萎缩。
宇航员下肢的肌肉萎缩程度往往会大于上肢，抗重力肌会大于非抗重力肌，宇航员进行太空旅行的时间越长，肌肉萎缩越严重。当宇航员返回地球后，普遍会感到乏力、行走困难、肌肉疼痛。幸运的是，这一过程是可逆的，当他们经过长期的身体锻炼后，他们的肌肉会逐渐恢复。
长时间处于失重状态，导致宇航员肌肉萎缩，这一难题从很大程度上限制了人类对太空的探索。比如，以人类目前的航天技术，从地球飞到火星需要天到多天的时间，往返一次可能需要一年多的时间，如此漫长的太空飞行，必然会对宇航员的身体健康造成很大的影响。
有人可能会提出让宇航员健身或建造重力模拟舱，来解决宇航员在失重状态下肌肉萎缩的难题。但这些解决方案要么效果不明显，要么成本高昂，科学家们试图从人体本身解决这一难题。最近，来自日本筑波大学的科学家，发现了一种影响肌肉对太空飞行反应的关键基因。
在最近发表于《通信生物学》（CommunicationsBiology）的一项新研究中，筑波大学的研究人员发现，核因子E2的相关因子2（NRF2），有助于避免动物肌肉在低重力状态下变弱情况，保护肌肉。但NRF2对应的蛋白质，对肌肉的保护效果是有限的，如果人类处于低重力状态下的时间过长，这种保护将无济于事。
肌肉萎缩或衰弱是疾病和衰老的共同特征。在长时间的不活动后也会出现这种情况，比如在太空飞行期间，宇航员不需要像在地球上那样用肌肉来支撑体重或四处走动。当肌肉在低重力条件下萎缩时，它们不仅体积缩小，而且往往会失去一种称为“慢抽搐”的纤维，并获得更多称为“快抽搐”的纤维。
来自筑波大学的高桥佐藤教授（SatoruTakahashi）说：“这种从缓慢抽搐到快速抽搐的肌肉纤维的转变与氧化应激的增加密切相关。因此，我们预计，在微重力条件下，去除保护氧化应激的因子（NRF2）会加速肌肉萎缩。”
为了探索这一点，研究人员在老鼠身上敲除了编码为NRF2的基因，该基因有助于控制身体对氧化应激的反应。这些老鼠随后被送往国际空间站上生活一个月。当这些老鼠回到地球后，研究人员将它们的小腿肌肉与在地球上度过同一个月的老鼠的小腿肌肉进行了比较。
高桥教授说：“我们惊讶地发现，在微重力环境下，被敲除了NRF2基因的小鼠，与地球上的对照组的小鼠相比，因为太空旅行时间太短的原因，并没有明显失去更多的肌肉。”然而，肌肉的成分显然发生了变化，被敲除了NRF2基因的小鼠，它们的肌肉中的“慢抽搐”纤维向“快抽搐”纤维的类型转变速度明显加快了。
除了肌肉成分的变化外，肌肉组织利用能量和营养的方式也发生了明显的变化。这种能量代谢的转变是纤维类型转变的一个共同特征。高桥教授说：“我们的发现表明，NFR2通过调节氧化和代谢反应，在太空飞行中影响骨骼肌的改变。”
鉴于NFR2基因的这一新发现的作用，寻找针对性的应对方法可能有助于防止宇航员在太空飞行中的肌肉变化。以NFR2为靶点也可能是解决癌症等疾病或衰老过程中肌肉萎缩的一个有希望的途径。
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