（一）不同模式生物

1.1链孢霉：在太空中，其无性分生孢子释放的昼夜节律振幅降低，部分培养管甚至无明显节律，自由运行周期与地面相当，发射过程中的温度变化和超重力可能也是影响因素。

1.2 衣藻：在太空中，其向光游动的光积累振幅显著增加，可能增加运动细胞的比例，提高存活率。

1.3 沙漠甲虫：在恒定光照（LL）或光 / 暗周期（LD）和 1g/2g 条件下，表现出不同的运动模式和昼夜周期，在 LL 下微重力条件下的周期比 1g 重力下短。

1.4 恒河猴：在俄罗斯宇宙系列生物卫星任务中，失重期间腋温低于地面，夜间差异可达 0.75°C，踝部皮肤温度和心率也降低；踝部皮肤温度和运动活动的昼夜节律持续，但振幅减弱；腋温和运动节律的周期偏离 24 小时，幼猴的温度节律相位延迟，平均心率降低，提示内外节律可能不同步。超重力（如离心模拟）可导致核心体温显著急性下降，运动活动（包括平均值和振幅）受到抑制。

北京基尔比生物科技公司研制生产的Kilby Gravity 微重力培养系统

备注：地 面 模 拟 系 统 的 必 要 性

由于太空实验成本高昂且机会资源稀缺，地面微重力模拟系统成为重要的替代方案。通过北京基尔比生物科技公司研制生产的Kilby Gravity 微重力培养系统，科学家能够在地球实验室中复现微重力效应。模拟生物在太空中的生长状态，为研究生物适应机制提供了可控的实验条件。

（二）模拟微重力对人类生理节律的影响

• 运动活动与睡眠

• DBR 导致运动活动减少，主要归因于身体不活动；运动活动节律的振幅改变，包括周期、相位和振幅的昼夜参数变化。例如，45 天 HDBR 期间，受试者白天睡眠次数增多，夜间睡眠时间延长，手腕活动振幅显著降低；90 天 - 6°HDBR 期间，运动活动和手腕温度的振幅降低。

• 心血管功能

• HDBR 和真实微重力显著影响心血管功能，多项心血管功能和其他生理变量（如运动活动、体温）的昼夜振幅降低。例如，45 天 HDBR 期间，心率振幅在开始后显著降低，期间逐渐增加，结束后显著增加甚至高于对照前；心率节律的相位在 HDBR 期间提前，结束后逐渐恢复，但在结束后第 4-6 天和 10-12 天显著滞后。不同卧床研究中也有不一致的发现，如 17 天 HDBR 期间舒张压显著升高，收缩压无显著变化；28 天 HDBR 期间，早晨血压和心率低于前后时期，期间无显著变化。

• 肾功能

• 人类肾功能具有昼夜节律，调节尿量和电解质排泄。微重力诱导代谢和激素分泌改变，进而影响这些过程的水平和昼夜节律。例如，17 天 HDBR 期间，夜间尿醛固酮增加，尽管昼夜水平无显著差异；夜间 Na?排泄较白天大幅减少，K?排泄的昼夜节律无变化。45 天 - 6°HDBR 期间，志愿者尿钙和磷的昼夜节律改变，Ca/P 比在 HDBR 早期降低，结束后显著升高，可能反映骨代谢稳态紊乱，提示昼夜节律时钟在太空微重力条件下骨质疏松中的潜在影响。

• 激素分泌

• HDBR 期间激素分泌的昼夜节律发生改变。例如，17 天 HDBR 期间，夜间尿皮质醇排泄减少；生长激素的节律在 HDBR 前和期间存在，恢复后消失；尿 6 - 硫酸褪黑素（褪黑素的主要肝代谢物）在整个实验中持续存在，相位未改变；夜间去甲肾上腺素尿衍生物水平在 HDBR 期间降低，结束后无变化。90 天 - 6°HDBR 期间，傍晚唾液褪黑素水平升高；唾液皮质醇在 HDBR 期间无变化，恢复后早晨升高。不同 HDBR 实验中皮质醇水平的变化不一致，可能反映了不同实验中生理和心理状态及环境条件的差异。

• 体温与相位变化

• HDBR 期间体温节律的振幅降低，相位延迟。例如，17 天 HDBR 研究中，体温节律振幅降低，相位延迟，受试者夜间入睡潜伏期延长，主观睡眠质量较差；两个 60 天 HDBR 研究中，通过无创且经过验证的双传感器热通量技术测量核心体温（CBT），发现 CBT 振幅降低，相位延迟近 1 小时，推测长期卧床可能削弱昼夜系统对 24 小时昼夜的同步化能力。

• 排便与自主神经功能

• 45 天 HDBR 期间，排便在 HDBR 期间分别在 12 小时和 24 小时呈现双峰模式，结束后无节律，可能部分由自主神经功能和肠道微生物群的改变解释，自主神经功能也受昼夜节律控制，提示其功能紊乱可能部分归因于昼夜节律失调。

参考文献：

北京基尔比生物科技公司主营产品：

Kilby 3D-clinostat 旋转细胞培养仪，

Kilby Gravity 微/超重力三维细胞培养系统，

3D回转重力环境模拟系统，随机定位仪，

类器官芯片摇摆灌注仪，

Kirkstall 类器官串联芯片灌流仿生构建系统

北京基尔比生物科技公司研制生产的Kilby Gravity 微重力培养系统

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