太空旅行会对人体产生何种影响？研究成果面世了

Scott Kelly和他的同卵双胞胎兄弟Mark。图片来源：NASA

 美国国家航空航天局（NASA）曾于2015年至2016年开展了一项具有里程碑意义的双胞胎研究。本月11日，该研究的相关成果终于得以与大众见面。这篇发表在《科学》杂志上的综述性论文包含了10个研究团队的工作，揭示了一些有趣、令人惊讶但让人安心的数据，为我们展示了一个人的身体是如何适应并从极端的太空环境中恢复过来的。

美国宇航局退休宇航员Scott Kelly和他的同卵双胞胎兄弟Mark参加了这项由美国宇航局人类研究项目开展的调查。研究期间，Mark留在地球上，作为对照组为研究提供观测指标的基础值。Scott则作为实验组在国际空间站上进行了为期340天的43、44、45和46号探险，并由此成为了第一位在太空呆了将近一年的美国宇航员。

NASA总部首席健康和医疗官J.D. Polk说:“双胞胎研究让我们得以进一步理解人类在航天飞行中的表观遗传学和基因表达变化。这些有价值的数据让我们知道了开发个性化药物的必要性以及这种药物对维持深空探索任务中的宇航员的身体健康有怎样的作用。”

这项研究的主要结果包括与基因表达变化、免疫系统反应和端粒动态变化有关的发现，此外还提到一些变化，包括：断裂的染色体在倒位过程中重排以及宇航员认知功能的改变。许多研究结果与之前的研究以及其他正在进行的研究中收集到的数据相一致。

科学家们吃惊地发现，Scott的白细胞中的端粒（染色体末端的生物标记）在太空中变长了，不过返回地球后会变短并在六个月后恢复正常。相比之下，他弟弟的端粒在整个研究过程中均保持稳定。由于端粒对细胞基因组的稳定性非常重要，因此科学家们计划在未来一年的任务中对端粒动态变化进行更多的研究，看看结果是否可以在长期任务中重复出来。

此次研究的第二个关键发现是：Scott的免疫系统在太空中做出了适当的反应。例如，在太空中注射的流感疫苗和在地球上注射的起到了一样的作用。这很重要，要知道，在长时间的太空任务中，一个功能全面的免疫系统对于保护宇航员免受宇宙飞船环境中机会微生物的侵害至关重要。

第三个重要发现是基因表达的变异性，它反映了人体对环境的反应，并将有助于科学家们了解基因表达与航天飞行相关的健康风险之间的关系。在太空中，研究人员观察到Scott的基因表达发生了变化，其中大多数在返回地球的6个月后恢复正常。然而，在他返回地球后，一小部分与免疫系统和DNA修复相关的基因并没有恢复到基线水平。此外，研究者还通过实验结果确定了一些关键基因，用于在未来监测宇航员的健康状况，并可能据此开发出个性化的应对措施。

“据我们所知，这个团队进行了一项史无前例的研究，涉及到人类生物学的各个层面:从人类细胞和微生物组的分子分析，到人类生理学和认知。”美国宇航局总部空间生命和物理科学研究与应用部门主任Craig Kundrot说，“这篇论文是这项高度整合的研究的第一份报告，该研究始于五年前，当时研究人员刚刚开始收集数据。我们期待着与未来的宇航员发表更多的分析和后续研究，因为我们将继续提高我们在太空生活和工作的能力，并探索月球和火星。”

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编译：Max 审稿：西莫  责编：张梦

期刊来源：《科学》

期刊编号：0036-8075

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190411165113.htm

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