作者:冯维维 来源:中国科学报 发布时间:2024/6/12 12:30:58
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想去太空旅游?先看看这些健康影响研究

 

太空飞行会引发宇航员分子、细胞和生理变化,给人体带来各种生物医学挑战。随着越来越多的人探索太空,了解与太空暴露有关的健康风险,对于准备长时间的月球甚至潜在的火星任务十分重要。但当前的航天医学框架滞后于地球上的精准医疗进步,这凸显出快速发展太空医学数据库、工具和方案的必要。

6月11日,“自然系列”若干期刊发表了关于宇宙飞行如何影响人类生物学的“空间组学和医学图谱”(SOMA)系列文章,其中收集分析的样本来自包括美国太空探索技术公司SpaceX灵感4号的首次全平民飞行任务,以及在国际空间站度过半年或一年的宇航员,为空间飞行的健康影响提供了长期的视角。这些发现是目前最大的航空航天医学和空间生物学资料汇编。

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零重力飞机中的失重,图片来自:灵感4号机组John Kraus

在一项发表于《自然》的研究中,美国威尔康奈尔医学院的Eliah Overbey和Mathias Basner、Christopher Mason等介绍了灵感4号的数据,4名平民宇航员在地球上空590公里飞行了3天,这一位置高于位于地球上空370~460公里轨道运行国际空间站。这项任务采用了新的太空飞行硬件和诊断设备,研究者发现短期任务没有给机组人员带来重大健康风险,提出的数据描述了人体在解剖学、细胞、生理和认知层面适应宇宙飞行的最初阶段。

在另一项发表于《自然—通讯》的研究中,威尔康奈尔医学院的JangKeun Kim、Braden Tierney、Scott Smith、Sara Zwart和同事研究了空间飞行对灵感4号任务平民宇航员免疫系统的影响,并与64名其他宇航员的情形作比较,提供了免疫系统和微生物组对太空飞行反应的高分辨率图谱。他们发现不同任务中的免疫系统干扰既有共性也有差异,为未来的任务提供了单细胞层面的免疫参考,包括基因表达、染色质可及性和转录因子基序可及性的变化。特定细胞类型对太空飞行的响应不同,CD14和CD16单核细胞展现出染色质可及性和基因表达的变化最大。他们还报告说,女性在基因表达变化和染色质状态上回归基线的速度更快。而且他们发现纤维蛋白原和IL-8也会受到性别特异性影响,这表明凝血和免疫系统调控对未来宇航员精准医疗研究非常重要。

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太空健康转化研究所(TRISH)在飞行轨道上进行科学实验。图片来自:SpaceX灵感4号 

SOMA系列论文还探索了表观基因组学和转录组学(及表观转录组)的变化、宇航员和航天器的微生物组动力学、分泌组和外泌体的蛋白质组和代谢变化、线粒体响应、伦理考虑、减轻太空环境对身体损害的对策,以及对新任务的提议。研究者认为,充分利用SOMA数据组、工具和资源或有助于加速精准太空医学发展,改进健康监测和风险缓和,并为未来的月球、火星和其他太空任务提供基线数据。

相关论文及论文集信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07639-y

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07648-x

https://www.nature.com/immersive/d42859-024-00009-8/index.html

 
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