في عصر استكشاف الفضاء ، بيئة الجاذبية الصغرية لها تأثير عميق على نظام الاستشعار الميكانيكية من الخلايا . عندما تسارع الجاذبية إلى جزء من المليون من سطح الأرض ، إنتغرين المستقبلات على أغشية الخلايا هي أول من يرى غياب التحفيز الميكانيكية ، الإشارات الأولية التي تنتقل إلى الخلايا من خلال التصاق لوحة معقدة . وقد وجد أن الإجهاد الألياف في الخلوي يمكن أن يكون من الواضح أن depolymerized في غضون 24 ساعة ، و ترتيب اتجاه أكتين الألياف تحولت من شبكة منتظمة إلى اضطراب .

سلسلة من ردود الفعل على مسار الإشارات الحساسة ميكانيكيا تتكشف : انخفاض نشاط كيناز روك يؤدي إلى انخفاض في مستوى الفسفرة الميوسين ضوء سلسلة ، مما يؤدي إلى ضعف انقباض الخلايا . وفي الوقت نفسه ، فإن نشاط fak-src إشارة المحور هو قمعها ، وتشكيل كفاءة التصاق البقع بنسبة أكثر من 40 ٪ . وعلاوة على ذلك ، انخفض بشكل ملحوظ في موقع ياب / تاز ، مما أدى إلى انخفاض كبير في التعبير عن الجينات المرتبطة التكاثري بوساطة فريق عامل النسخ حوالي 60 ٪ .

على مستوى شبكة الإشارات الأيضية ، غير طبيعي تفعيل AMPK المسار يدفع الخلايا من الفسفرة المؤكسدة إلى التحلل . مورفولوجيا الميتوكوندريا أظهرت أن كثافة كريستا انخفض بنسبة 30 ٪ ، مع انخفاض في إنتاج ATP . هذه أزمة الطاقة يزيد من تثبيط إرك / MAPK المسار ، مما أدى إلى زيادة 1.8 مرة في دورة الخلية اعتقال G1 المرحلة .

تنظيم جينية تشارك أيضا في هذه العملية : زيادة نشاط deacetylase هيستون hdac3 يؤدي إلى انخفاض في مستوى h3k27 أستلة تعديل هيستون في منطقة المروج الميكانيكية الحساسة الجينات . تسلسل خلية واحدة transcriptome كشفت أن 378 ملامح التعبير الجيني التي تنطوي على إعادة عرض الخلوي قد تغيرت بشكل ملحوظ ، من بينها ، رو GTPase تنظيم الشبكة هو اضطراب واضح .

هذه النتائج لا تكشف فقط عن الدور الأساسي الجاذبية في الخلية إشارة الشبكة ، ولكن أيضا تقديم مخطط الجزيئية لتطوير استراتيجيات التدخل المستهدفة ضد الآثار الفسيولوجية للبيئة الفضائية . البحث في المستقبل من خلال محاكاة الجاذبية الصغرية مفاعل حيوي ، ومن المتوقع أن تفتح آفاقا جديدة في مجال هندسة الأنسجة والطب التجديدي .