随着人类对太空飞行的兴趣日益增长,一项新研究揭示了太空环境对人体的潜在影响。科学家发现,太空探索对人类身体的诸多影响中,人体干细胞的衰老过程显著加剧。根据发表在《细胞干细胞》(Cell Stem Cell)期刊的研究,这些细胞的衰老速度达到地球环境下的10倍。干细胞具有分化为多种组织的能力,其衰老可能削弱人体基础修复能力,进而引发癌症、神经退行性疾病及心脏问题等慢性衰老相关疾病。
太空环境引发细胞衰老危机
该研究首席作者、加利福尼亚大学圣地亚哥分校桑福德干细胞研究所主任凯特里奥娜·贾米森博士指出:"衰老过程在太空环境中加速了十倍。"这一发现有助于更深入理解生物过程在太空及地球环境中的运行机制。据美国全国广播公司(NBC News)报道,研究人员采集接受髋关节置换手术者捐献的骨髓干细胞,在"纳米生物反应器"(透明血袋状微型生物反应装置)中培养,并通过监测箱持续观察细胞状态。
样本分组与长期太空实验
据Knewz.com报道,每位捐献者的样本被分装至名为"立方实验室"(CubeLab)的两个容器,分别送入太空与留作地面对照。太空样本经SpaceX商业补给任务运送至国际空间站,经历32至45天的太空飞行,其中包含超过一个月的轨道微重力环境。地面样本作为对照基准,所有样本每日通过显微镜成像监测,返回地球后进行基因组测序及其他对比实验。
微重力环境导致细胞功能耗竭
贾米森表示:"我们的干细胞应保持80%时间的休眠状态(非活跃)以维持完整功能。"然而太空环境中的微重力与宇宙辐射使干细胞持续激活且无法恢复休眠,导致功能耗竭。据美国有线电视新闻网(CNN)报道,贾米森强调:"若干细胞在微重力等压力环境下耗竭,将无法正常构建免疫系统。"经历最多45天太空飞行的细胞表现出过度活跃、能量耗尽及加速衰老特征,并激活DNA中被称为"重复序列"或"暗基因组"的隐藏区域。
宇航员健康管理启示
贾米森指出:"这些数千年前入侵人类基因组的逆转录病毒占DNA的55%,其激活导致干细胞进入衰退循环。"研究显示,宇航员返回地球后,干细胞功能可在约一年内逐步恢复。这一发现对评估长期太空任务风险、保障宇航员健康具有重要意义,同时为调控细胞功能所需环境条件提供关键依据。
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