細胞骨架是維持細胞形態、力學感知、增殖分化、遷移黏附的核心結構，也是細胞重力信號感知與傳導的關鍵載體。太空微重力環境會消除正常力學負荷，直接引發細胞骨架結構重塑，進而導致細胞生理功能紊亂，是航天員骨流失、免疫下降、組織退化的重要細胞學根源。利用地面微重力三維細胞培養系統，可精準模擬失重環境，開展細胞骨架響應機制研究。

二、微重力對細胞骨架的主要影響

1. 骨架結構重塑、排列紊亂

   微重力條件下，微絲、微管、中間纖維三大骨架系統發生顯著改變：應力纖維減少、排列松散無序，微管網絡解聚、分布碎片化，細胞形態由規則鋪展變為收縮、圓形化，細胞機械支撐能力大幅下降。

2. 力學信號傳導受阻

   細胞骨架是細胞 “力學感受器"，失重缺失機械刺激后，骨架–黏著斑聯動異常，機械信號無法正常傳導至胞內，進而下調下游基因表達，抑制成骨、修復類細胞功能。

3. 細胞增殖與分化異常

   骨架重構會干擾細胞周期、紡錘體組裝，造成增殖速率改變；同時抑制干細胞定向分化，影響骨細胞、免疫細胞、內皮細胞的正常發育與功能穩態。

4. 細胞遷移與黏附能力下降

   微絲骨架紊亂直接削弱細胞黏附、爬行遷移能力，導致免疫細胞吞噬、游走功能降低，組織修復與免疫防御體系受損。

三、研究意義

1. 闡明微重力致機體損傷的底層分子機制，解釋航天員骨質疏松、肌肉、免疫抑制等健康問題；

2. 為篩選航天防護藥物、制定在軌干預方案提供理論依據；

3. 助力三維類器官、干細胞再生醫學研究，*力學微環境調控理論；

4. 依托國產 BioSpaceX-3D 微重力培養平臺，實現地面常態化、可重復的重力生物學研究。