期刊導航
研究發現，太空飛行加速人類干細胞的衰老
太空旅行的嚴酷可能會加速通常與衰老相關的人體變化。
根據一項對送入近地軌道的人體組織的新研究，在太空中的時間會減少細胞的產生，加劇 DNA 損傷，并增加覆蓋染色體末端的端粒的衰老跡象。
“太空是人體的終極壓力測試，”醫生卡特里奧娜·賈米森 （Catriona Jamieson） 說加州大學圣地亞哥分校醫學院。
“這些發現至關重要，因為它們表明太空的壓力源——如微重力和宇宙星系輻射——可以加速血液的分子衰老干細胞.
“了解這些變化不僅可以讓我們了解如何在長期任務中保護宇航員，還有助于我們模擬人類衰老和疾病，例如癌癥在地球上。當我們進入商業太空旅行和近地軌道研究的新時代時，這是必不可少的知識。
相關：美國宇航局的雙胞胎研究結果剛剛改變了我們對長期太空飛行的了解
隨著時間的推移，科學家們對太空飛行對人體的影響有了更好的了解，但還有很多我們不知道的地方。
在加州大學圣地亞哥分校的生物化學家杰西卡·范 （Jessica Pham） 的領導下，一組研究人員開發了一種生物反應器系統，用于在微重力下培養和監測人類造血干細胞和祖細胞 （HSPC）。
研究人員推斷，對參與血液生產和維持的 HSPC 進行仔細檢查可以更好地了解太空飛行在分子水平上的衰老影響。
實驗平臺隨后被放置在 SpaceX 的國際空間站補給任務中，該任務在近地軌道上停留了 32 至 45 天。對細胞的影響是顯著的，有幾個關鍵發現。
在微重力環境中，微重力環境的速率造血干細胞產生的炎癥蛋白增加，導致更高的工作負載和更少的恢復時間。其結果是通常與衰老相關的幾種標志物增加。
隨著時間的推移，這些細胞產生健康新細胞的能力變得越來越差，并出現磨損跡象。特別值得注意的是端粒的縮短。這些是我們染色體末端的保護帽，通常，隨著每次細胞分裂，它們會隨著時間的推移而變短，直到它們短到無法再分裂。端粒短也與衰老密切相關。
有趣的是，一些細胞的壓力如此之大，以至于它們無法表達抑制激活的蛋白質。暗基因組' – 這所謂的垃圾DNA通常處于休眠狀態，被抑制以保持穩定性。這意味著基因組的這些部分開始蘇醒，這反過來又會損害免疫功能。
這并不全是厄運和悲觀。研究人員發現，一旦細胞被送回地球并放置在年輕、健康的骨髓基質上，一些損傷就會逆轉。這表明與航天相關的損壞是可以修復的，這方面的進一步研究工作可能有助于宇航員未來的康復，并為地球上的衰老提供見解。
“這些加速 HSPC 衰老的短期太空飛行模型可能會提供對陸地人類衰老和與年齡相關的惡性腫瘤的見解，”研究人員在他們的論文中寫道.
“最終，這些研究可能為緩解不斷擴大的太空經濟中特定太空變化的治療策略以及衰老和與年齡相關的疾病（如癌癥）的太空加速模型提供指導。”
該研究已發表在細胞干細胞.
提供云服務支持