航天员功能良好的骨骼肌肉系统是成功的、长期载人空间飞行不可或缺的保证。尽管有研究表明长期空间飞行会导致航天员骨骼肌质量减少,力量下降和疲劳增加,但是对长期失重状态下的下肢骨骼肌功能改变程度和内在机制仍然有待更深入研究。头低位卧床是公认的地面模拟失重环境的可靠模型。在本研究中,我们招募了8名健康成年男性受试者进行45天头低位卧床实验。在卧床前,卧床第15天,第30天,第45天和卧床后进行肌肉体积、下肢关节力量测量和血清中与骨骼肌功能高度相关的MMP-1,MMP-2和TGF-β1蛋白浓度测量,研究头低位卧床对下肢骨骼肌功能的影响。结果显示：1)与卧床前相比,卧床后受试者股四头肌、腓肠肌和股二头肌体积均显著下降；2)卧床后膝关节伸展/弯曲,踝关节跖屈/背屈最大等长收缩力矩均显著下降；3)卧床后MMP-2蛋白浓度显著下降；4)卧床前后肌肉体积的变化与肌肉力量变化显著性正相关；5)在相关性分析中,发现卧床期间血清MMP-2浓度和下肢肌肉力量变化存在显著性正相关,提示MMP-2可能在失重性肌萎缩中是一个敏感的信号分子。