恒久在太空中生活对人体有多大影响?NASA的这项研究给出了谜底
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如果我们生活在太空中,我们的身体会发生什么?它会长高吗?会变轻吗?视力会变好吗?细胞将如何变化?为了研究这一点,NASA对一对双胞胎兄弟举行了研究。两兄弟中的一个在太空完成了快要一年的任务,另一个在地球上渡过了这段时间。
Scott Kelly 在2015 ~ 2016年间在国际空间站呆了340天(大多数宇航员在太空事情5至6个月),身体和基因发生了许多变化,而他地球的孪生兄弟 Mark Kelly 则照常事情。
首席研究员 Chris Mason 在一份声明中说:“通过视察太空中的基因表达,我们看到了一些令人兴奋的事情。一旦人们进入太空,他们的身体就会发生很大变化。”
△ 右为 Scott Kelly
Chris Mason 表现,研究发现成千上万的基因改变了它们的开关方式,一旦宇航员进入太空,就会发生这种情况,其中一些运动在返回地球后还会连续一段时间。
Scott Kelly在太空中渡过了340天,他的身体发生了许多变化,如颈动脉和视网膜增厚、体重减轻、肠道微生物变化、认知能力下降、DNA损伤、基因表达变化和染色体端粒延长等。
端粒变长
这项研究最令人兴奋的是,发现了人类的端粒在太空中会变长。在这项研究中,NASA首次丈量了宇航员的端粒长度,并惊讶地发现 Scott Kelly 在太空中的端粒变长了。
端粒是染色体末了的掩护帽,随着人类年事的增长,端粒会变短。
Scott Kelly 的端粒变长,震惊了NASA人类研究项目的科学家。只管还不清楚为什么 Scott Kelly 的端粒会在太空中生长,科学家们仍将继续研究并找出原因。迄今为止,科学家们一直在研究延长端粒长度以逆转衰老或抗癌的方法。
但端粒的变化并不是永久性的,Scott Kelly 返回地球两天后,他细长的端粒开始收缩,甚至比他开始这项任务前还要短。端粒缩短与衰老和疾病有关,当延长的端粒变短或消失时,这可能会对宇航员的细胞康健发生一些负面影响。
空间认知能力下降
在太空一年后,Scott Kelly 的空间认知能力也下降了。但与其他在太空中生活了6 ~ 12个月的宇航员相比,科学家也发现他们的认知能力没有显著差异。
换言之,空间认知能力的下降可能与在空间的时间是非无关。
骨密度下降
研究人员研究发现,在 Scott Kelly 任务的后半段,骨密度有所下降。当宇航员回到地球后,他体内的炎症生化指标也有所增加。
基因表达改变
Scott Kelly 的另一个重要发现可能与我们所说的“太空基因”有关。着陆后,斯科特·凯利 93% 的基因正常,其余 7% 的基因可能有恒久变化,与免疫系统、DNA修复和高碳酸血症相关的基因都有不行逆转的变化。
少数与免疫系统和DNA修复有关的基因未能恢复正常,这也预示着人类基因恒久生活在太空中可能造成的连续损伤。
△ 左为 Scott Kelly
研究人员确定了基因变化的五个可能偏向,这其中包罗了太空的辐射和失重的情况。
Scott Kelly 居住的空间站的轨道位于范艾伦辐射带之下,针对此发现,NASA人类研究项目的副首席科学家认为,火星上的辐射比我们预期的要低得多。
颈动脉和视网膜增厚,体重变轻
在太空中,宇航员 Scott Kelly 的颈动脉和视网膜变厚,肠道微生物和体重也发生了变化。肠道微生物的变化可能是由于饮食和情况的差别,视网膜的增厚会影响宇航员的视力,但这些变化在太空中很常见。
△ 右为 Scott Kelly
有一些确认会改变的表征,也有一些确定不受影响的系统。在这项研究中,NASA就发现了人类的免疫系统在太空不会受到影响。
Scott Kelly 在太空中接种了流感疫苗,研究人员视察了注射流感疫苗前后的身体变化。接种疫苗后,双胞胎的T细胞受体水平升高,这是正常的免疫反映。换句话说,Scott Kelly 的免疫系统在太空中运行良好,在太空中接种流感疫苗和地球上一样有效。
作为这一项研究的视察工具,Scott Kelly 在接受媒体采访时表现:“这次的返航比在太空中适应太空情况要糟得多。我很长一段时间都感应疲惫和劳累,我以为自己似乎得了流感。”
科学家认为,这项研究展现了人体如何适应太空并从太空航行的后遗症中恢复过来。这项研究还可以资助我们相识人体对其他压力源的反映。