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美国宇航局的双胞胎研究揭示了太空对斯科特凯

发表于:2019-05-16    点击数:

近一年来,美国的宇航员和同卵双胞胎斯科特和马克凯利的生活与地球和太空一样独立。虽然马克喜欢在图森退休,但他的兄弟在国际空间站上微型重力漂浮在地球上空约400公里的地方。

十个科学小组研究了双胞胎之前,期间和之后的生理,记忆能力和基因。一年,寻找任何可能暗示斯科特在太空中340天影响他身体的偏差。虽然研究人员已经放弃了关于NASA双胞胎研究发现的诱人暗示,但现在4月12日发表的综合研究科学[​​123]证实,漫长的太空旅行会触发可以操纵基因的压力因子,使免疫系统进入过度爱情或损害心理推理能力和记忆力。这些压力源是否会产生长期的健康影响尚不清楚。

这是“我们对人体对太空飞行反应的最全面的看法,”放射性癌症的Susan Bailey说。科罗拉多州科罗拉多州立大学的生物学家,他领导了一个研究小组。

在斯科特于2015年3月进入太空后的最初几天内,他采集了送回地球的血液样本。测试揭示了他的1000多个基因的表观遗传标签,这些基因不在他的预检样本或Mark的样本中。这些化学标记物在添加或去除时可以打开或关闭基因,可以由环境因素引起并且是可逆的。最Bailey的研究小组发现,受影响的是调节DNA修复和端粒长度的基因,染色体的尖端。
斯科特端粒的测量表明,它们的出生率增长了14.5%。该团队曾期望在低重力和辐射沐浴的太空环境中缩短他的端粒。然而,在2016年3月返回地球后的48小时内(

SN Online:2/29/16 ),他的端粒缩小回到了飞行前的长度。几个月后,一些端粒甚至更短,该组报告科学[​​123]。 “这可能是他可能面临更高风险的地方,”贝利说。端粒的缩短与衰老和心血管疾病或癌症等健康风险有关(

SN:12/15 /12,p。

在早期太空飞行的血液样本中,最经常切换到活动模式的基因是那些参与调节免疫系统的基因。这表明,虽然身体在太空中,“免疫系统几乎处于高度警戒状态,作为尝试和理解这种新环境的一种方式,”康奈尔大学的功能基因组学家Christopher Mason说。他的小组研究了哪些基因受到太空飞行的影响。

斯科特经历的大多数变化都会在他返回地球后逆转到预检状态。但不是所有的。例如,大约91%在空间活动时改变活动的基因在六个月后恢复正常,而其余基因则停留在太空模式。他回来六个月后,他的免疫系统仍处于高度警戒状态,DNA修复基因仍然过度活跃,此外,他的一些染色体仍处于颠覆状态。斯科特在短期记忆和逻辑问题上的速度和准确性测试表明,他的认知能力已经从飞行前水平下降。

这些结果肯定来自太空飞行尚不清楚,部分原因是观察结果仅来自一个人。 “底线:我们不知道有多少,”斯奈德说。

更多答案可能来自即将到来的任务。美国国家航空航天局在10月份资助了25个新项目,每个项目可以在长达一年的太空任务中派出10名宇航员。但要真正了解太空环境如何影响人类健康,甚至需要更长时间的旅行。对火星的任务大约需要30个月,超越地球的磁场,这可以屏蔽太阳耀斑和宇宙射线对DNA造成的破坏性辐射(

SN Online:5/24/16

)。 只有月球任务的宇航员才能超越地球的磁场,而且只有极少数时间。没有人花了长达一年的时间帽子不受保护的环境,更不用说2。5年了。

TechnischeUniversität的辐射生物学家MarkusLöbrich说,避免如此漫长的太空暴露的一种方法可能是开发新的推进技术,使宇航员能够更快地到达遥远的地方。德国达姆施塔特没有参与凯利兄弟的研究。

虽然美国宇航局双胞胎研究令人印象深刻,但这项工作突显了我们还没有为长期太空旅行做好准备,Löbrich说。他表示,美国宇航局能够将人们送往火星,“他们真的需要考虑对抗辐射。”

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