利用后肢悬吊和部分负重模拟大鼠火星太空任务

本方案具有显著优势，能够实现对动物进行连续不同水平的减重暴露。以往的地面模型仅单独使用后肢减重或部分负重。该技术的主要优点在于，利用单一装置和环境即可提供多种实验条件，例如模拟前往火星及在火星上短期停留的情景。

该模型将有助于理解在火星着陆后的生理状态，以及宇航员在任务期间暴露于不同减载水平所面临的生理挑战。该模型可帮助研究人员探索多种生理变化，包括但不限于行为、记忆、表现或应激反应。本次实验操作的示范者为本实验室的研究员 Daniela Riveros。

进行后肢去负荷操作时，将完全麻醉的大鼠置于实验台面上，通过鼻罩给予2%异氟烷和1.5升/分钟的氧气流。将大鼠置于俯卧位，沿头尾方向佩戴骨盆吊具。轻轻弯曲骨盆吊具以确保贴合，同时注意不要挤压后肢，以避免造成擦伤和不适。

将带有旋转扣的不锈钢链条连接到骨盆吊具顶部，该处已固定有连接在尾巴基部的钩子。将大鼠从麻醉状态中移出，并将其放入特制笼子中，同时将链条完全伸展。待大鼠完全清醒并能够活动后，通过顶部的旋转扣逐步缩短链条长度，直至其后肢无法再接触笼底。

通过添加由不锈钢链条和背杆组成的三角形部件，将后肢卸载悬吊装置改装为部分负重悬吊装置。为大鼠前肢佩戴合适尺寸的束缚背心，并使用背心后部的延长扣具将其固定。将三角形部件的一端扣环连接至背心延长扣具上的挂钩，另一端扣环连接至位于骨盆 harness 尾巴基部的挂钩。

将大鼠放置在秤上，记录包含整个装置重量的负载体重，此时链条保持未缩短状态。缩短链条直至秤显示负载体重的40%，并记录达到的重力水平。用杆将整个装置从秤上移开，并将大鼠放回其笼中。

为评估后肢抓握力，使用传统固定方法，一只手置于大鼠前肢下方，另一只手轻轻握住其尾巴。将大鼠后爪靠近抓握杆，并确保两只后爪完全放置在杆上。

最后，轻轻将大鼠笔直向后拉，直至其松开抓握。重复三次，并记录传感器显示的最大力量。计算三次测量的平均值，以消除疲劳影响。

一周的HLU后接一周的PWB40导致显著的体重下降，程度与仅接受相同持续时间PWB40处理的大鼠中观察到的结果相似。然而，这些大鼠在后续暴露于PWB40期间体重持续下降。一周的完全去负荷导致后肢握力较同龄对照组下降。

然而，在PWB40处理一周后，握力未再发生进一步变化。此外，经历完全去负荷后转为部分负重的大鼠，其握力下降程度显著大于PWB40组。HLU-PWB40组在PWB40期间的比目鱼肌、腓肠肌和胫骨前肌湿质量均显著低于同龄对照组。

然而，PWB40 组与 HLU-PWB40 组之间的湿重未观察到显著差异。该方法的成功依赖于部分负重水平的准确性。频繁监测对于评估动物的健康状况和每日减负情况至关重要。

该方法具有非侵入性，因此不会妨碍对所有系统进行其他检测程序的应用。如果保持加载时间的控制，纵向测量也易于实施。该方法完全在实验室中开发，使用定制设备对于新团队而言可能具有挑战性。

该技术为涉及部分负重的广泛研究开辟了道路。这些研究可能包括临床情况，例如使用辅助设备（如拐杖、手杖或石膏）以及水中疗法。