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研究为长期太空飞行对健康的影响提供了新的见欧美瑟瑟解

天文学与空间 2022-05-17 00:01:10

科罗拉多州立大学 苏珊·贝利教授和博士

2016年,美国国家航空航天局宇航员谢尔·林格伦在参观贝利的实验室时说道

林德格伦是科罗拉多州立大学的校友

学分:CSU摄影 具有历史意义的美国宇航局双胞胎研究调查了同卵双胞胎宇航员斯科特和马克·凯利,并提供了在太空中度过时光对健康影响的新信息

科罗拉多州立大学的苏珊·贝利教授是12所大学的80多名科学家之一,他们对教科书实验进行了研究;马克在地球上呆了将近一年,而斯科特在高空轨道上飞行

这项巨大的努力是由美国宇航局的人类研究计划协调的

贝利继续她的美国国家航空航天局的研究,现在加入了来自几十个学术,政府,航空航天和工业团体的200多名研究人员,在11月11日在五个细胞新闻杂志上发表了30篇科学论文

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杰瑞德·卢克斯顿最近在加州大学获得了细胞和分子生物学博士学位,他是其中两项研究的第一作者

他现在是柯林斯堡美国农业部的数据科学家

这项研究——包括一篇涵盖了研究人员对太空飞行基本特征的了解的综述性论文——代表了有史以来最大的一组太空生物学和宇航员健康影响数据

对贝利来说,这也是她多年来与美国国家航空航天局合作的里程碑,包括她在基础辐射研究中的领导作用,以及被选为双胞胎研究和宇航员参与的并行研究项目的研究员的荣誉

在此期间,她实验室的几名研究生在她的指导下获得了博士学位

贝利说:“我们现在有了一个基础——我们知道要在未来宇航员身上寻找的东西,包括端粒长度变化和脱氧核糖核酸损伤反应。”

“展望未来,我们的目标是更好地了解潜在的机制,了解长时间太空飞行期间人体内发生了什么,以及人体内的变化

不是每个人的反应都一样

这是让更多宇航员参与这些研究的好处之一

" 研究染色体末端对衰老的影响 贝利是端粒和辐射诱发的脱氧核糖核酸损伤方面的专家,当双胞胎研究发表时,这两个研究领域在全世界都很受关注

在那项研究中,她和她的团队发现,斯科特在太空中时,他白血球中的端粒变长了,随后在他回到地球后又恢复到接近正常的长度

端粒是染色体末端的保护性“帽子”,随着年龄的增长而缩短

端粒长度的巨大变化可能意味着一个人有加速衰老或伴随衰老而来的疾病的风险,例如心血管疾病和癌症

在最新的研究中,贝利、卢克斯顿、高级研究助理林恩·泰勒和他的团队研究了10名不相关的宇航员,其中包括南加州大学的明矾博士

凯尔·林德格伦将结果与凯利双胞胎的发现进行了比较

研究人员没有获得所有机组人员的飞行血液和其他样本,但贝利说,他们确实有每个人在太空飞行前后的血液样本

调查涉及宇航员,他们在国际空间站低地球轨道上呆了大约六个月,该轨道受到保护,免受一些空间辐射

尽管有这些保护措施,科学家们还是发现了脱氧核糖核酸损伤的证据,这可能是潜在健康影响的警告信号

氧化应激的新发现 在新的发现中,研究小组发现航天飞行期间的慢性氧化应激有助于他们观察到的端粒延长

他们还发现,宇航员在太空飞行后的端粒通常比以前短

研究小组还观察到了反应的个体差异

为了对这些发现有更深入的了解,贝利的团队还研究了攀登Mt

珠穆朗玛峰,地球上的极端环境

这对不爬山的双胞胎仍然呆在海拔较低的地方,包括科罗拉多州的博尔德

值得注意的是,研究小组发现了登山者体内氧化应激和端粒长度变化的相似证据

威尔康奈尔大学医学系副教授、贝利的合著者克里斯托弗·梅森对Mt进行了基因表达分析

珠穆朗玛峰攀登者

他发现了端粒长度维持的一种非端粒酶依赖的、基于重组的途径的证据,这种途径已知会导致端粒变长

贝利说,当慢性氧化应激发生时,它会损害端粒

“正常的血细胞正在死亡,并试图生存,”她说

“他们正在适应新环境

一些细胞会激活另一种途径来维持它们的端粒

这类似于一些肿瘤的情况

一些细胞从这个过程中出现

这也是我们认为在太空飞行中看到的

" 卢克斯顿说,上述机制——被称为端粒替代延长,或ALT——是一个意想不到的发现

“你通常在癌症或发育中的胚胎中看到这一点,”他说

注意你的端粒 与双胞胎研究的结论相似,贝利说,新的发现对未来的太空旅行者在月球上建立基地或去火星旅行,甚至作为一名太空游客都有意义

长期的探索任务将会增加保护地球之外的时间和距离

虽然太空中较长的端粒看起来是件好事,甚至可能是“青春之泉”,但这位科学家说,她怀疑这个故事会有一个不同的结局

“遭受空间辐射诱发的脱氧核糖核酸损伤(如染色体倒位)的细胞寿命延长或永生,是增加癌症风险的一个处方,”她说

贝利说,她和研究小组观察到,在航天飞行期间和之后,所有机组人员倒转的频率都增加了

“端粒真的反映了我们的生活方式——无论是在地球上还是在地球之外,”贝利说

“我们的选择确实会影响我们衰老的速度或程度

保护好你的端粒很重要

"

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