蒙特利尔大学 信用:CC0公共领域 根据蒙特利尔大学和麦吉尔大学科学家的一项新研究，参加Mars500实验的船员显示，他们在520天的监禁中肠道微生物群发生了显著变化
这项研究今天发表在《计算和结构生物技术杂志》上，由加拿大航天局资助，分析了来自俄罗斯、欧洲和中国的六名机组人员的粪便样本数据
从2010年6月到2011年11月，宇航员们生活在莫斯科一个完全密封的栖息地，模拟国际航天局希望在2030年实现的载人火星任务
他们的禁闭是人类在受控条件下进行的最长的一次
目标:测试与世隔绝的生活对生理和心理健康的影响
先前的研究表明，最终，所有六名机组人员的体重、肌肉力量和其他指标都发生了重大变化
微生物群变化的发现代表了这些症状之间缺失的一环，并加深了科学家们对宇航员在长期太空飞行中工作和恢复能力的理解，以及人类通常如何与其栖息地相互作用的理解
新陈代谢的重大中断 除了身体质量和肌肉力量显著下降之外，从禁闭中出来后，Mars500机组人员的葡萄糖代谢出现了严重的糖尿病前期紊乱，这是长期太空飞行后经常出现的症状
在他们的研究中，研究人员使用新开发的基因组技术来识别船员中的几个微生物群变化，包括通常降解抗性淀粉、改善营养吸收和预防肠道炎症的有益肠道细菌的损失
分析还发现，长时间禁闭似乎增加了最近才在人体内发现的肠道细菌的数量，而这些细菌对人体健康的意义还没有被正确理解
“我们必须小心，不要假设肠道微生物群的变化和船员新陈代谢的中断之间存在因果关系，”该研究的主要作者、该大学生物研究所的研究员、UdeM生物学家尼古拉斯·布雷顿说
“重要的一步” “但是这些特殊肠道细菌的显著减少对于症状确实是有意义的，识别出显著的微生物变化是保护宇航员健康的重要一步
" 他的同事和合著者弗雷德里克·皮特尔(Frédéric Pitre)是一位UdeM生物学家，他补充道:“我们感兴趣的是特定未知微生物物种的显著增加，这些物种在最近使用先进的宏基因组技术进行的其他研究中已经观察到，但仍然有些神秘
" 众所周知，宇航员肌肉骨骼和代谢健康的恶化是太空飞行中的一个主要风险因素，这种影响在更长时间的任务中会被放大，比如在载人火星任务中
在他们的研究中，布雷顿和他的团队开发了高分辨率基因组技术来精确识别和量化肠道微生物物种——最终发现船员之间共有200多种
“普遍存在于个人之间” “人类微生物群的很大一部分对每个个体来说都是非常独特的，就像任何其他生态系统一样，但也有重要的肠道细菌在个体之间是常见的，”麦吉尔感染和免疫跨学科倡议的宏基因组学专家伊曼纽尔·冈萨雷斯说
该研究的资深作者冈萨雷斯说:“以非常高的分辨率评估微生物群，使我们能够观察到火星500号机组人员中这些以前从未有过的显著共同变化。”冈萨雷斯也是麦吉尔大学加拿大计算基因组学中心的成员
“另一个有趣的比较，”他补充道，“是船员肠道细菌和他们密封栖息地表面细菌之间的比较，这让我们真正了解到人类和环境微生物群在多大程度上可能作为生态系统之间的一种对话而相互作用。”
" 尼古拉斯·布雷顿、弗雷德里克·皮特尔和埃马纽埃尔·冈萨雷斯在2021年4月22日的《计算与结构生物技术杂志》上发表了“对Mars500实验的再分析揭示了长期监禁导致宇航员肠道微生物群的共同变化”
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