随着太空技术的不断发展，人类对低地球轨道、月球和更远处的太空进行探索将变得更为普遍。然而，暴露于太空微重力环境中，与正常重力状态不同，可能会引发对人体的适应和持久影响，包括多器官退化、、异常结构、代谢紊乱、过早衰老等。对于心系统来说，太空飞船任务上的宇航员经历心率降低、动脉压力降低、、心肌萎缩、等衰老样去适应，如体能丧失、动脉硬化和胰岛素抵抗的发展。然而，目前仍缺乏有效的治疗和预防方法来缓解这些症状。

由于心脏在维持正常身体系统功能中的关键作用，已经进行了一系列在啮齿动物和细胞模型中研究微重力对心脏生理、代谢和细胞生物学影响的研究。在果蝇中，微重力减小了心脏大小、收缩能力和蛋白质稳态失衡。应对微重力引起的不良心脏功能或适应的潜在机制包括代谢减少、钙处理异常、氧化应激增加、炎症和细胞凋亡。尽管有上述研究，但微重力环境下心脏异常的机制尚不完全了解，对策仍需进一步探索。

心脏是一个高能耗的器官。为了使心肌细胞收缩和舒张发生，需要在细胞骨架组装和重排、ATP酶驱动的钙泵和肌丝滑动过程中消耗许多ATP。在心肌细胞中，线粒体氧化代谢是ATP产生的最主要贡献者。至于心脏代谢，底物转化和能量缺乏可能导致收缩功能障碍和心脏疾病的进展。

先前的研究表明，暴露于微重力后，大鼠心脏和人类心肌细胞的线粒体代谢途径发生了显著变化，但详细机制仍不明确。硫胺素，也称为维生素B1，参与了碳水化合物和氨基酸的代谢，作为丙酮酸脱羧酶复合物、 -酮戊二酸脱羧酶复合物和转醛酮酶的辅酶。缺乏硫胺素可能会降低三羧酸循环效率，损害ATP产生。硫胺素补充已被证明是减少心血管系统风险和改善结果的有效方法。然而，目前还缺乏关于太空环境中硫胺素代谢的相关研究。

由于人类心肌细胞难以获取且空间资源有限，大多数机制研究基于地球模拟微重力条件下的啮齿动物模型。人类PSCs，包括人类胚胎（hESCs）和人类诱导多能干细胞（hiPSCs），已经显示出在体外有强大的心肌细胞分化潜力。最近，吴博士的团队指出，hiPSC衍生的心肌细胞（hiPSC-CMs）可以模拟微重力对人类心脏的影响，并在国际空间站上的太空飞行期间发现了细胞水平上的钙处理和基因表达的变化。因此，hPSC-CMs是研究微重力对细胞水平心脏功能影响的理想来源。