우주 탐사 시대에 미중력 환경은 세포의 역학적 감지 시스템에 심각한 영향을 미쳤다.중력 가속도가 지구 표면의 백만분의 1로 떨어지면 세포막의 통합소 수용체가 먼저 기계적 자극의 결핍을 감지하는데, 이런 초급 신호는 점착반 복합체를 통해 세포 안으로 전달된다.연구에 따르면 세포 골격에 있는 응력 섬유는 24시간 안에 뚜렷하게 분해되며 근동 단백질 섬유의 배열 방향은 규칙적인 그물 모양 구조에서 무질서한 상태로 바뀐다.

기계적으로 민감한 신호 통로의 급연결 반응은 여기서 전개된다: ROCK 효소의 활성 저하로 인해 근구단백질의 경사슬 인산화 수준이 낮아지고, 이는 세포의 수축력을 약화시킨다;이와 함께 FAK-Src 신호축의 활동이 억제돼 점착반 형성 효율이 40% 이상 낮아졌다.더욱 주목할만한것은 기계전도핵심소자 YAP/TAZ의 사정위치가 뚜렷이 감소되여 TEAD전도인자가 매개하는 증식관련 유전자발현량이 약 60% 감소되였다는것이다.

대사 신호 네트워크 측면에서 AMPK 통로의 비정상적인 활성화는 세포가 산화인산화에서 당효분해 에너지 공급으로 전환되도록 촉진한다.미토콘드리아 형태학 분석에 따르면 척추 구조 밀도는 30% 감소하고 ATP 생산량 감소와 함께 감소합니다.이러한 에너지 위기는 ERK/MAPK 통로의 억제를 더욱 심화시켜 G1기에 세포 주기가 정체되는 비율을 1.8배 증가시켰다.

표면적인 유전 조절도 이 과정에 참여한다: 그룹 단백질 아세틸화 효소 HDAC3의 활성이 높아져 기계적으로 민감한 유전자가 하위 영역을 가동하는 그룹 단백질 H3K27 아세틸화 수식 수준이 떨어진다.단세포 전사 그룹 서열 분석에 따르면 세포 골격 재구성과 관련된 378개의 유전자 발현 스펙트럼이 크게 바뀌었는데, 그 중 Rho GTPase 조정 네트워크의 문란이 두드러졌다.

이러한 발견은 세포 신호 네트워크에서 중력의 기초적인 역할을 밝혀냈을 뿐만 아니라 우주 환경의 생리적 영향에 대항하는 표적 간섭 전략을 개발하는 데 분자 청사진을 제공했다.앞으로 미중력 효과를 시뮬레이션한 생체반응기 연구를 통해 조직공학과 재생의학 분야에서 새로운 응용 경로를 개척할 수 있을 것으로 기대된다.