劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 一名宇航员在开始从国际空间站环境表面收集样本前戴上手套
信用:NASA 美国国家实验室和美国国家航空航天局的研究人员进行的一项研究发现，国际空间站的环境受到宇航员自身微生物组成的影响
这项为期五年的研究代表了第一项使用宏基因组DNA测序技术将空间站的环境微生物特征(或微生物群)与宇航员的微生物群进行比较的研究
他们的论文昨天发表在科学杂志《PLOS一号》上，是劳伦斯·利弗莫尔国家实验室和美国宇航局三个中心——喷气推进实验室(JPL)、硅谷的艾姆斯研究中心和约翰逊航天中心——的科学家们的成果
“对空间站上的微生物群进行持续监测是非常重要的，因为这将有助于我们识别任何可能损害宇航员健康的微生物的潜力，”LLNL生物学家Crystal Jaing说，他是该论文的主要作者和微生物追踪(MT)-2研究的主要研究者
科学家们对一名宇航员的微生物特征进行了描述，从这名宇航员的嘴、鼻子、耳朵、皮肤和唾液中提取了88个体拭子——并发现空间站表面的微生物群与机组人员的皮肤相似
宇航员样本是在八个不同的时间收集的——飞行前(22)、飞行中(33)和飞行后(33)
为了了解机组人员微生物群是否与空间站的环境相互作用，从空间站八个不同的可居住位置采集了两次飞行的环境表面样本
宇航员收集了一次飞行的环境样品，并编制了微生物图谱，宇航员离开后收集了下一次飞行的样品
来自宇航员和空间站环境的样本的微生物组成是使用宏基因组测序来测量的，并使用利弗莫尔宏基因组分析工具包进行处理，这是一种生物信息学软件，可以从大量的脱氧核糖核酸序列数据中快速识别微生物
虽然这项研究使用了从太空返回的样本，美国宇航局有能力在空间站上实时识别微生物，并计划在未来的航天器上进行实时微生物监测
这项研究建立在微生物跟踪-1项目的基础上，在该项目中，来自空间站表面和空气样本的微生物多样性以传统微生物学为特征，但与宇航员的微生物群无关
MT-2研究通过收集平行的宇航员样本，以及来自MT-1研究的完全相同的表面的样本，扩展了这项研究
“我们在这项研究中发现，空间站表面的微生物种群与宇航员皮肤的微生物种群相似
这可能有助于设计预防措施，以最大限度地降低前往长期太空旅行的航天器上潜在问题微生物的风险，”美国宇航局JPL的微生物学家、该论文的合著者之一卡瑟里·文卡特斯瓦兰说
研究人员特别想了解太空飞行期间空间站的微生物群落发生了什么变化
“我们的主要目的是了解空间站中的微生物群落，这样我们就可以利用这些信息来设计诊断和对策，以确保机组人员的健康，特别是在长时间的太空飞行中，比如飞往月球和火星，”贾恩说
贾恩的同事和PLOS一号论文的合著者，美国宇航局艾姆斯微生物学家大卫·史密斯同意这一观点，并补充说，人类携带微生物去任何地方旅行，包括太空
史密斯说:“这项研究的长期测量将提供关于在长期人类任务中预期哪些航天器相关微生物的见解。”
研究人员说，需要对封闭环境中微生物对人类的影响进行更多的研究，因为“与微生物-宿主相互作用相关的有益、良性或有害途径在地球和太空中仍然知之甚少
" 宇航员的健康通过对空间站微生物的常规监测得到保护，同时还有良好的营养和适当的锻炼，以及良好的个人和空间站卫生程序
“拥有不妥协的呼吸道和健康免疫系统的人通常能够抵抗居住在建筑栖息地内的潜在有害微生物
然而，人类太空飞行带来了必须考虑的新风险，因为宇航员在长期的太空飞行任务中更容易受到感染，”科学家写道
在他们的论文中，研究人员观察到空间站，一个太空中的“岛屿”，为研究封闭栖息地内人类和微生物之间的相互作用提供了“一个无与伦比的位置”
除了Jaing，Venkateswaran和Smith，其他团队成员还有生物学家Nick Be和James Thissen以及计算机科学家Aram Avila Herrera，都是LLNL的；美国国家航空航天局-JPL的微生物学家卡米拉·乌尔巴克；美国宇航局艾姆斯蓝色大理石空间的空间生物学家法蒂·卡罗亚；怀尔实验室公司的病毒学家萨蒂什·梅塔
在美国宇航局约翰逊航天中心
这篇论文是几项研究中的第一项，这些研究将由研究小组发布新的信息，这些信息不仅有助于保护太空探索任务中的宇航员，也有助于保护地球上的人类
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