随着人类准备开展更长时间的地球以外任务，科学家们正在揭示太空如何重塑人体的令人不安的真相。其中受影响最严重的系统是免疫系统，它在轨道上表现得难以预测。这一新兴领域——太空免疫学——如今已成为保护宇航员健康的核心。近期发表在《自然综述：免疫学》期刊上的研究，系统阐述了太空飞行期间细胞层面的混乱状态及其潜在解决方案。
太空飞行中隐藏的身体内部战争
太空长久以来被赋予敬畏与奇迹的浪漫色彩，但对宇航员而言，其生物学后果远非诗意。从微重力到宇宙辐射，轨道生活将免疫系统推向未知领域。多年来，研究人员观察到宇航员免疫力减弱和神秘症状——从持续性感冒到奇怪皮疹——却缺乏机制性解释。
“过去关于太空飞行的经典人类免疫学数据主要来自基础表型研究——你能看到太空飞行扰乱了免疫系统，但几乎不了解为何免疫系统在太空中无法正常运作，”新研究首席作者丹·维纳博士解释道。
近期的突破在于引入多组学分析技术，该工具能在超精细分子层面审视细胞。
“如今研究人员将多组学分析应用于研究，我们和其他团队得以识别太空相关免疫功能障碍的机制与特征，”维纳补充道。
这些发现源于国际空间站任务、地球模拟实验，甚至SpaceX的Inspiration4平民任务，现已成为太空免疫学首个科学路线图的基石。
微生物组、病毒威胁与细胞叛乱
在细胞层面，太空使免疫系统陷入混乱。宇航员不仅承受压力，生物状态更是严重失衡。作为免疫功能关键部分的肠道微生物组发生意外变化。潜伏病毒——如爱泼斯坦-巴尔病毒或疱疹病毒——可能在轨道上重新激活，使宇航员面临突发疾病风险。
维纳发表在《自然综述：免疫学》的研究记录了微重力条件下细胞的异常反应。T细胞、B细胞及其他免疫应答者行为往往难以预测。正如研究指出：
“建立这一新兴太空免疫学子专业领域的更大目标，是开发对策以保护探索地球外生命者的健康。”
这些对策涵盖个性化免疫健康计划、太空任务期间的实时免疫监测。研究人员甚至建议开发针对太空环境的定制疫苗，并识别可增强免疫韧性的营养化合物。
机器学习、槲皮素与防护新前沿
为支持这些对策，科学家正借助机器学习检测模式并预测风险。一条有前景的研究涉及名为槲皮素的植物化合物，它可能帮助规范太空中的免疫反应。维纳实验室的早期结果显示，它或可作为宇航员的预防性补充剂。
但问题已不仅限于地球轨道。随着航天机构计划建立月球基地并筹备前往火星的长途任务，维持稳定免疫系统的 stakes 更高。火星尘埃等环境压力源、升高的辐射水平及改变的重力，都可能加剧免疫功能障碍。
“我们现在能精确追踪免疫系统每个细胞如何适应太空及不同行星环境，这将指导新任务准备并保障宇航员安全，”论文合著者、威尔康奈尔医学院的克里斯托弗·梅森表示。
太空免疫学：发现的最前沿
毫无疑问，太空免疫学仍处于起步阶段，但其潜力巨大。当前研究为未来科学家奠定了基础——无论是用于空间站、星际任务，还是长期殖民努力。目前，它发出明确的警示：太空正以我们刚刚开始理解的方式改变着我们。
“太空免疫学研究仍处于非常早期的阶段，”维纳表示。“我们认为这篇论文为未来研究奠定基础，聚焦于受太空飞行影响最严重的身体系统之一。参与太空研究的此刻，无疑令人振奋。”
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