截至今日,已有超過(guò)500名宇航員經(jīng)歷過(guò)太空之旅,但執(zhí)行長(zhǎng)期太空任務(wù)的人卻很少。長(zhǎng)期于太空工作會(huì)影響宇航員的生理與心理健康嗎?美國(guó)航天局(NASA)通過(guò)對(duì)一對(duì)同卵雙胞胎宇航員的研究,揭示了這一問(wèn)題。
該文題目為《The NASA Twins Study: A multidimensional analysis of a year-long human spaceflight》,發(fā)表在Science雜志上。
“NASA雙子研究”的雙胞胎宇航員:Mark Kelly(左)于地球作對(duì)照和Scott Kelly(右)于太空工作1年。圖片來(lái)源NASA.gov
同卵雙胞胎有著相同的基因組成,因此同卵雙胞胎的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋玫捏w現(xiàn)太空環(huán)境帶來(lái)的機(jī)體變化。由于同卵雙胞胎在宇航員中極為罕見(jiàn),NASA甚至聯(lián)合10個(gè)科研團(tuán)隊(duì)建立了“NASA’s Twins Study”的研究項(xiàng)目,并將其研究過(guò)程與結(jié)果展現(xiàn)在其中。
這項(xiàng)研究首次比較了同卵雙胞胎宇航員的分子水平變化,分析了包括生物化學(xué)、認(rèn)知水平、表觀遺傳學(xué)、基因表達(dá)、免疫、代謝組學(xué)、微生物組學(xué)、蛋白組學(xué)、生理學(xué)及端粒在內(nèi)的十項(xiàng)指標(biāo)。
結(jié)果顯示,包括免疫指標(biāo),體內(nèi)微生物,體重等多數(shù)指標(biāo)在雙胞胎兄弟之一的Scott回到地球后一段時(shí)間都恢復(fù)了正常。但仍有一些變化不能恢復(fù),包括一小部分的基因表達(dá)、DNA損傷、端粒的動(dòng)態(tài)變化等。這說(shuō)明太空飛行會(huì)對(duì)人體造成一些不能恢復(fù)的損傷。
在對(duì)于兩人糞便微生物菌群的分析可以看出,Scott腸道菌群中厚壁菌門(Firmicutes)與擬桿菌門(Bacteroidetes)的比值顯著增加,但在回地面后會(huì)恢復(fù)到正常水平。厚壁菌門和擬桿菌門是腸道菌群主要的兩大菌門,占腸道菌群的96%以上,目前研究顯示,厚壁菌門與擬桿菌門的比值與肥胖密切相關(guān),在肥胖小鼠體內(nèi)會(huì)出現(xiàn)厚壁菌門/擬桿菌門比值增高的現(xiàn)象。
NASA結(jié)果對(duì)于菌群的分析能夠更好的幫助我們?yōu)橛詈絾T提供健康的飲食,來(lái)調(diào)節(jié)宇航員體內(nèi)的益生菌存活,進(jìn)而幫助宇航員更好地適應(yīng)環(huán)境。
總之,對(duì)于宇航員體內(nèi)的通路與機(jī)制的改變能夠讓我們更好地了解太空飛行,并能有針對(duì)性的幫助宇航員應(yīng)對(duì)太空環(huán)境。
怎么樣,看完之后的小伙伴是更想體驗(yàn)太空飛行還是更敬佩太空英雄了呢?還是做一個(gè)安靜的看星星的少年吧。
圖片來(lái)源:https://www.nasa.gov/specials/moon2mars/
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