研究人员发现,太空飞行会加速人类造血干细胞和祖细胞(HSPCs)的衰老过程。这项发表在《细胞干细胞》上的研究显示,在四次SpaceX货运补给任务中,桑福德干细胞研究所使用AI驱动的纳米生物反应器系统实时监测干细胞变化。实验发现太空环境导致干细胞再生能力下降,表现为染色体端粒缩短、DNA损伤增加以及加速衰老的分子特征。
加州大学圣地亚哥分校医学院医学教授、桑福德干细胞研究所所长Catriona Jamieson指出:"太空环境是人体的终极压力测试。微重力和宇宙辐射等空间应激源会加速血液干细胞的分子衰老,这不仅影响宇航员长期太空任务的健康防护,还能帮助我们建立地球人类衰老和癌症等疾病的模型。"
该研究延续了NASA双胞胎研究的发现,通过聚焦HSPCs提供了更精细的分子衰老机制。研究团队与Space Tango合作开发的纳米生物反应器平台,实现了太空环境中干细胞的3D培养和AI成像监测。暴露在太空环境32-45天的HSPCs表现出显著衰老特征:干细胞自我更新能力下降,线粒体出现炎症应激,基因组沉默区域异常激活。但移植到年轻健康环境后,部分损伤可逆转。
研究发现对太空医学和地球衰老研究具有双重意义。团队计划通过更多国际空间站任务,研究实时监测分子变化及开发药物/基因防护手段。Jamieson强调太空实验推动了地面技术进步,其团队已执行17次空间站任务。本研究获NASA、美国国家癌症研究所等机构资助,部分研究者与生物技术公司存在利益关联。
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