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线粒体的缺陷可以MDMB-005解释太空旅行中观察到的许多健康问题

生物 2022-03-17 00:03:30

按单元格出版社 信用:CC0公共领域 为了太空探索取得成功,了解——并找到解决——健康问题的根本原因是至关重要的,这些健康问题是在宇航员长时间离开地球后观察到的

这些问题包括骨骼和肌肉质量损失、免疫功能障碍以及心脏和肝脏问题

一个多学科团队利用从大量不同来源收集的数据,报告发现了导致这种损害的一个共同线索:线粒体功能障碍

研究人员使用系统方法来观察影响生物功能的广泛变化

这项发现发表在11月25日的《细胞》杂志上

资深作者阿夫申·贝赫什蒂说:“我们首先要问的是,太空中人体内是否有某种普遍机制可以解释我们所观察到的现象。”他是加州硅谷艾姆斯研究中心美国国家航空航天局(NASA)太空生物科学部KBR的首席研究员和生物信息学专家,也是布罗德研究所的访问研究员

“我们一遍又一遍地发现,线粒体的调节发生了一些变化,使一切都变得不正常

" 调查人员分析了从美国国家航空航天局基因实验室平台获得的数据,这是一个综合数据库,包括动物研究、美国国家航空航天局双胞胎研究和59名宇航员几十年太空旅行收集的样本数据

参与这项研究的许多科学家都参与了基因实验室的分析工作组,这些工作组来自世界各地的机构

该平台包含一系列与组织和细胞变化相关的“组学”数据,包括蛋白质组学、代谢组学、转录组学和表观基因组学数据

研究人员使用不偏不倚的方法来寻找能够解释观察到的广泛变化的相关性

贝赫什蒂说:“我们比较了在太空中执行两项不同任务的小鼠的所有这些不同组织,我们发现线粒体功能障碍不断出现。”

“我们观察了肝脏中的问题,发现这些问题是由与线粒体相关的途径引起的

然后我们看着眼睛里的问题,看到了相同的路径

这就是我们开始对深入研究感兴趣的时候

" 他解释说,线粒体抑制,以及由于这种抑制有时会发生的过度补偿,会导致许多全身器官反应

它们也可以解释免疫系统中的许多常见变化

研究人员以他们在老鼠身上的发现为起点,研究了人类在太空中是否也有同样的机制

美国国家航空航天局双胞胎研究的数据显示,随着时间的推移,同卵双胞胎斯科特和马克·凯利被跟踪,前者在国际空间站,后者在地面,他们看到了线粒体活动的许多变化

这些变化中的一些可以解释斯科特在太空的一年中发生的免疫细胞分布的变化

他们还利用从其他几十名宇航员那里收集的生理数据、血液和尿液样本来证实不同细胞类型中的线粒体活性已经改变

贝赫什蒂说:“我非常惊讶地看到线粒体如此重要,因为它们不在我们的雷达上。”

“我们专注于所有下游组件,但没有建立这种联系

”他补充道,线粒体功能障碍也有助于解释延长太空旅行的另一个常见问题:昼夜节律紊乱

自从该小组首次在美国国家航空航天局内部报告他们的发现以来,其他美国国家航空航天局的科学家也开始在线粒体变化和常见的太空相关心血管问题之间建立联系

人们希望,既然线粒体问题已经被确定为与太空旅行相关的许多健康风险的原因,就可以开发出应对措施来解决它们

贝赫什蒂指出:“已经有许多针对各种线粒体疾病的批准药物,这将使它们更容易应用于这一应用。”

“现在悬而未决的任务是在太空中用动物和细胞模型测试这些药物

"

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