在中、长期载人航天飞行期间，航天员失重性肌萎缩会对航天活动构成严重影响，是目前航天医学的重要研究领域之一。失重状态下的肌肉萎缩是多种因素综合引起的一种废用性退化，但其机理尚不清楚，特别是其细胞分子机理了解得很少。目前失重性肌萎缩机理研究的实验模型大都是利用人体或动物的整体模型经受失重或模拟失重后取骨骼肌进行观察。而体外建立失重性肌萎缩细胞学模型进行肌萎缩的细胞分子机理研究则鲜有报道。本研究以体外培养骨骼肌细胞为研究对象，探索重力因素对骨骼肌细胞的影响，以建立用于失重性肌萎缩机理研究的细胞学实验模型，并对失重性肌萎缩的分子机理进行初步研究。为探索失重性肌萎缩的防治措施，保障中、长期航天飞行的航天员健康奠定基础。 本研究通过新生大鼠原代培养获取骨骼肌细胞，并诱导分化形成肌管。利用离心机实现2G超重、水平式回转器模拟失重效应，通过F-actin/G-actin以及。F-actin/pERK免疫细胞化学染色，观察研究了模拟失重和超重对于肌管形态、微丝结构及pERK分子表达的影响。通过研究发现：回转使肌管变细，F-actin染色减弱并伴有G-actin染色增强、pERK染色减弱。表明模拟失重条件下肌管发生萎缩、微丝骨架解聚并伴随活性信号分子pERK表达下降。提示肌管细化是失重性肌萎缩功能变化的结构基础。超重则使肌管变粗、微丝骨架聚合、pERK表达增强。 通过蛋白免疫印迹技术研究了重力因素对于骨骼肌细胞FAK、ERK、Akt信号分子的影响，结果表明模拟失重抑制这3个信号分子的活化，而超重激活3个信号传导分子。 通过免疫细胞化学方法和RT-PCR方法对骨骼肌回转24小时、48小时、72小时后MHC蛋白和基因表达的类型进行研究，结果表明回转24小时可以引起骨骼肌细胞MHC基因表达由Ⅰ型向Ⅱ型转变，72小时可见到MHC蛋白表达类型发生同样的转变。说明了模拟失重在引起骨骼肌细胞萎缩的同时也诱导了MHC表达类型的转变。 通过RT-PCR和蛋白免疫印迹技术研究了重力因素作用及加药后骨骼肌细胞atrogin-1、MHCI/II基因表达及有关信号蛋白表达的变化，提示了在对模拟失重的响应中，ERK通路可能主要在肌纤维类型转化中发挥作用，而Akt通路可能主要在肌纤维萎缩中发挥作用。 本研究初步建立了用于失重性肌萎缩机理研究的细胞学实验模型，初步研究了重力因素对于骨骼肌细胞影响的分子机理，为今后进一步揭示失重性肌萎缩的细胞分子机理以及广泛开展重力因素对细胞信号传导和基因表达影响的研究奠定了基础，为进一步研究失重性肌萎缩的对抗措施，特别是为人工重力的应用提供了理论依据，也丰富了航天医学的研究方法。