空间微重力和辐射环境可以引起机体生理和病理性损伤。由于在航天员的外周血淋巴细胞中观察到了空间环境诱发的染色体损伤,因此染色体不稳定性(chromosome instability, CIN)受到人们的关注。染色体不稳定性包括染色体数量不稳定性和染色体结构不稳定性。染色体数量不稳定是指整条染色体的获得和丢失,即出现非整倍体；而染色体结构不稳定性则包括染色体断裂、缺失、倒位、易位、微核、染色体脆性位点表达等。染色体脆性位点是当DNA合成受到抑制后在中期染色体上表现出来的裂隙或断裂,染色体脆性位点的表达则会增加染色体畸变的发生,从而增强染色体结构不稳定性。本研究采用地面回转模拟微重力效应的方法,以增殖期的哺乳动物细胞为材料探究了模拟微重力效应对细胞染色体不稳定性的影响机制。回转模拟微重力效应培养人骨肉瘤细胞和成骨细胞72小时后,发现模拟微重力效应可以影响入骨肉瘤细胞和成骨细胞纺锤体微管的结构、促进多中心体和多极纺锤体的形成,并通过上调细胞周期检验点蛋白表达,引起细胞周期阻滞。结果阐明了模拟微重力效应条件下增殖期细胞纺锤体结构变化、细胞周期检验点蛋白表达改变与细胞增殖抑制的关系,揭示了微重力引起细胞增殖抑制的形态学基础和分子机制。而以人外周血淋巴细胞为材料,发现模拟微重力效应对人外周血淋巴细胞的染色体数目没有影响,但增强了染色体脆性位点的表达,且DNA复制和DNA修复相关基因表达改变。结果揭示了模拟微重力通过抑制DNA的合成和降低DNA修复能力来增强染色体结构不稳定性的机制。以上研究结果将为空间骨丢失和其他航天医学问题提供实验和理论依据。