想去太空旅游?先看看這些健康影響研究。 太空飛行會(huì)引發(fā)宇航員分子、細(xì)胞和生理變化,給人體帶來(lái)各種生物醫(yī)學(xué)挑戰(zhàn)。隨著越來(lái)越多的人探索太空,了解與太空暴露有關(guān)的健康風(fēng)險(xiǎn),對(duì)于準(zhǔn)備長(zhǎng)時(shí)間的月球甚至潛在的火星任務(wù)十分重要。但當(dāng)前的航天醫(yī)學(xué)框架滯后于地球上的精準(zhǔn)醫(yī)療進(jìn)步,這凸顯出快速發(fā)展太空醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、工具和方案的必要。
6月11日,自然系列若干期刊發(fā)表了關(guān)于宇宙飛行如何影響人類生物學(xué)的空間組學(xué)和醫(yī)學(xué)圖譜(SOMA)系列文章,其中收集分析的樣本來(lái)自包括美國(guó)太空探索技術(shù)公司SpaceX靈感4號(hào)的首次全平民飛行任務(wù),以及在國(guó)際空間站度過(guò)半年或一年的宇航員,為空間飛行的健康影響提供了長(zhǎng)期的視角。這些發(fā)現(xiàn)是目前最大的航空航天醫(yī)學(xué)和空間生物學(xué)資料匯編。
零重力飛機(jī)中的失重,圖片來(lái)自:靈感4號(hào)機(jī)組John Kraus
在一項(xiàng)發(fā)表于《自然》的研究中,美國(guó)威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院的Eliah Overbey和Mathias Basner、Christopher Mason等介紹了靈感4號(hào)的數(shù)據(jù),4名平民宇航員在地球上空590公里飛行了3天,這一位置高于位于地球上空370~460公里軌道運(yùn)行國(guó)際空間站。這項(xiàng)任務(wù)采用了新的太空飛行硬件和診斷設(shè)備,研究者發(fā)現(xiàn)短期任務(wù)沒有給機(jī)組人員帶來(lái)重大健康風(fēng)險(xiǎn),提出的數(shù)據(jù)描述了人體在解剖學(xué)、細(xì)胞、生理和認(rèn)知層面適應(yīng)宇宙飛行的最初階段。
在另一項(xiàng)發(fā)表于《自然—通訊》的研究中,威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院的JangKeun Kim、Braden Tierney、Scott Smith、Sara Zwart和同事研究了空間飛行對(duì)靈感4號(hào)任務(wù)平民宇航員免疫系統(tǒng)的影響,并與64名其他宇航員的情形作比較,提供了免疫系統(tǒng)和微生物組對(duì)太空飛行反應(yīng)的高分辨率圖譜。他們發(fā)現(xiàn)不同任務(wù)中的免疫系統(tǒng)干擾既有共性也有差異,為未來(lái)的任務(wù)提供了單細(xì)胞層面的免疫參考,包括基因表達(dá)、染色質(zhì)可及性和轉(zhuǎn)錄因子基序可及性的變化。特定細(xì)胞類型對(duì)太空飛行的響應(yīng)不同,CD14和CD16單核細(xì)胞展現(xiàn)出染色質(zhì)可及性和基因表達(dá)的變化最大。他們還報(bào)告說(shuō),女性在基因表達(dá)變化和染色質(zhì)狀態(tài)上回歸基線的速度更快。而且他們發(fā)現(xiàn)纖維蛋白原和IL-8也會(huì)受到性別特異性影響,這表明凝血和免疫系統(tǒng)調(diào)控對(duì)未來(lái)宇航員精準(zhǔn)醫(yī)療研究非常重要。
太空健康轉(zhuǎn)化研究所(TRISH)在飛行軌道上進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。圖片來(lái)自:SpaceX靈感4號(hào)
SOMA系列論文還探索了表觀基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)(及表觀轉(zhuǎn)錄組)的變化、宇航員和航天器的微生物組動(dòng)力學(xué)、分泌組和外泌體的蛋白質(zhì)組和代謝變化、線粒體響應(yīng)、倫理考慮、減輕太空環(huán)境對(duì)身體損害的對(duì)策,以及對(duì)新任務(wù)的提議。研究者認(rèn)為,充分利用SOMA數(shù)據(jù)組、工具和資源或有助于加速精準(zhǔn)太空醫(yī)學(xué)發(fā)展,改進(jìn)健康監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)緩和,并為未來(lái)的月球、火星和其他太空任務(wù)提供基線數(shù)據(jù)。(來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)馮維維)
相關(guān)論文及論文集信息:https://doi.org/10.1038/s41586-024-07639-y
https://doi.org/10.1038/s41586-024-07648-x
https://www.nature.com/immersive/d42859-024-00009-8/index.html
作者:Eliah Overbey 來(lái)源:《自然》