研究人員發(fā)現(xiàn)太空旅行加速人類(lèi)血管細(xì)胞老化。
信用等級(jí):來(lái)自加利福利亞圣地亞哥斯坦福大學(xué)血管細(xì)胞協(xié)會(huì)的CC0公共領(lǐng)域的研究人員發(fā)現(xiàn)太空旅行加速人類(lèi)造血細(xì)胞和蛋白細(xì)胞老化,這些影響對(duì)于人血液和免疫系統(tǒng)健康是至關(guān)重要的。
在一項(xiàng)細(xì)胞血管細(xì)胞公開(kāi)的研究研究人員使用生物納米反應(yīng)器在自動(dòng)人工智能活動(dòng)莖細(xì)胞追蹤基于國(guó)際太空站追蹤莖細(xì)胞在準(zhǔn)確時(shí)間變化。
結(jié)果顯示細(xì)胞失去了某些產(chǎn)生健康新細(xì)胞的能力并且變得更傾向于DNA死亡,而在年齡加速的標(biāo)志—太空旅行的背后,在其染色體尾部的還表現(xiàn)出年齡老化的標(biāo)志。
Ctriona Jamieson M.D,Ph.D,斯坦福血管細(xì)胞協(xié)會(huì)的導(dǎo)師兼Uc圣地亞哥醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)教授說(shuō):“對(duì)于人的身體來(lái)說(shuō),空間是最重要的焦慮測(cè)試”
由于這些太空焦慮者表示像失重微量的太空輻射能加速血管細(xì)胞的分子老化,這些研究是帶有批判地重要性。
了解這些變化不僅是保護(hù)那些長(zhǎng)期任務(wù)宇航員同樣解在地球決人類(lèi)老化和像癌癥類(lèi)似的疾病。這基于我們進(jìn)入商業(yè)航空旅行新紀(jì)元和低軌道地球研究的知識(shí)。一個(gè)來(lái)自古希臘的天文學(xué)者xx表示一個(gè)太空旅行者項(xiàng)目由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)配備太空載人飛船領(lǐng)導(dǎo)和全體成員去服務(wù)明星。雖然一般為專(zhuān)業(yè)太空旅行者準(zhǔn)備,專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)被應(yīng)用于去太空旅行包括科學(xué)家政治家,旅行者和觀光者做準(zhǔn)備的。
桑福德干細(xì)胞研究所已執(zhí)行16次前往國(guó)際空間站(ISS)的任務(wù)。資料來(lái)源:加州大學(xué)圣地亞哥分校健康科學(xué)學(xué)院
美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)此前的研究表明,太空飛行會(huì)影響人體免疫功能和端粒長(zhǎng)度。其中一項(xiàng)研究——NASA雙胞胎研究——是具有里程碑意義的為期一年的實(shí)驗(yàn)(2015-2016年):宇航員斯科特·凱利在國(guó)際空間站駐留340天,而他的同卵雙胞胎兄弟馬克·凱利則留在地球上。
該研究追蹤了遺傳學(xué)、生理學(xué)、認(rèn)知功能和微生物組等多個(gè)領(lǐng)域的變化,發(fā)現(xiàn)(斯科特的)基因表達(dá)發(fā)生改變、端粒長(zhǎng)度出現(xiàn)變化,腸道微生物組也有所不同。
不過(guò),在斯科特返回地球后,這些變化中的多數(shù)都已逆轉(zhuǎn)或恢復(fù)正常。該研究確實(shí)發(fā)現(xiàn)了一些持續(xù)性變化,例如短端粒數(shù)量增加以及基因表達(dá)紊亂,這些變化可能與更長(zhǎng)時(shí)間的太空任務(wù)密切相關(guān)。
這項(xiàng)由加州大學(xué)圣地亞哥分校主導(dǎo)的研究,以“雙胞胎研究”的成果以及“太空組學(xué)與醫(yī)學(xué)圖譜小組”的開(kāi)創(chuàng)性工作為基礎(chǔ)——該小組曾在《自然》期刊發(fā)表44篇關(guān)于航空航天醫(yī)學(xué)與太空生物學(xué)的科學(xué)論文。研究聚焦造血干細(xì)胞(HSPCs),深入解析了太空環(huán)境觸發(fā)分子層面衰老的具體機(jī)制;這一點(diǎn)在“雙胞胎研究”中雖有提示,但未能在細(xì)胞層面展開(kāi)全面探究。
為開(kāi)展此項(xiàng)研究,包括太空探戈公司(Space Tango)在內(nèi)的研究人員,研發(fā)出一種新型“納米生物反應(yīng)器”平臺(tái)——這是一種微型化的3D生物傳感系統(tǒng),可在太空中培養(yǎng)人類(lèi)干細(xì)胞,并通過(guò)人工智能驅(qū)動(dòng)的成像工具對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
研究主要發(fā)現(xiàn):
1.暴露于太空環(huán)境32至45天的人類(lèi)造血干細(xì)胞,呈現(xiàn)出明顯的衰老特征。研究人員觀察到,太空飛行會(huì)引發(fā)造血干細(xì)胞發(fā)生一系列變化,這些變化與人體自然衰老過(guò)程中該類(lèi)細(xì)胞的變化高度相似。
2.細(xì)胞活性異常增強(qiáng),消耗自身儲(chǔ)備,同時(shí)失去休息和恢復(fù)的能力——而這種能力是干細(xì)胞能夠長(zhǎng)期實(shí)現(xiàn)再生的關(guān)鍵特性。
3.細(xì)胞生成健康新細(xì)胞的能力下降,與此同時(shí),DNA損傷、染色體末端(端粒)縮短等分子層面的“磨損痕跡”愈發(fā)顯著。
4.細(xì)胞內(nèi)的能量工廠——線粒體也出現(xiàn)炎癥和應(yīng)激跡象,并且開(kāi)始激活基因組中原本處于“沉默”狀態(tài)以維持穩(wěn)定性的隱藏片段。這些應(yīng)激反應(yīng)可能會(huì)損害免疫功能,并增加疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
BY:phys-University of California - San Diego
FY:Astronomical volunteer team
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