加州大学圣地亚哥分校Sanford干细胞研究所的研究团队发现，太空飞行会加速人类造血干细胞和祖细胞（HSPCs）的衰老过程。这项发表于《细胞干细胞》的研究，在四次前往国际空间站的SpaceX货运任务中，运用自动化人工智能（AI）驱动的纳米生物反应器系统，实现了对干细胞变化的实时追踪。研究显示，太空飞行后的细胞表现出染色体端粒缩短、DNA损伤增加以及再生能力减弱等加速衰老的特征。
"太空环境是人体的终极压力测试。这些发现至关重要，因为微重力和宇宙辐射等太空压力源会加速血液干细胞的分子衰老。理解这些变化不仅能指导长期太空任务的宇航员防护，还能为地球上的衰老建模和癌症等疾病研究提供新思路。随着商业航天和近地轨道研究进入新时代，这将成为关键知识。"
加州大学圣地亚哥分校医学院医学教授、Sanford干细胞研究所所长Catriona Jamieson博士
此前NASA的双胞胎研究已发现太空可能影响免疫功能和端粒长度。该标志性研究（2015-2016年）追踪了宇航员Scott Kelly在国际空间站停留340天期间，与地球上的同卵双胞胎Mark Kelly相比出现的基因表达、端粒长度和肠道微生物组变化。虽然多数变化在返回地球后恢复正常，但研究仍发现短端粒数量增加和基因表达异常等持久改变，这对长期太空任务具有重要参考价值。
本次研究在双胞胎研究和空间组学医学图谱研究基础上，首次聚焦HSPC的分子衰老机制。通过与Space Tango合作开发的纳米生物反应器平台——微型3D生物传感系统，研究团队实现了在太空环境下培养人类干细胞并进行AI影像监测。
研究主要发现：
- 暴露在太空环境32至45天的HSPC出现显著衰老特征，包括过度活跃的细胞代谢、再生能力衰退等
- 新健康细胞生成能力下降，DNA损伤和端粒缩短等分子磨损迹象加剧
- 线粒体出现炎症和应激反应，激活了基因组中原本沉默的区域，可能影响免疫功能并增加疾病风险
值得注意的是，当将太空暴露后的细胞置于年轻健康环境中时，部分损伤开始逆转，这为干预衰老提供了可能性。
这项研究不仅对宇航员健康防护具有指导意义，更为理解地球环境下的衰老机制和癌症等年龄相关疾病提供了新视角。研究团队计划开展更多国际空间站任务，并研发针对太空环境的药物或基因干预手段。目前该研究所已执行17次国际空间站任务。
"太空实验的复杂性促使地面科学研究更上一层楼，"Jamieson表示，"空间研究加速了地球技术革新，使基础研究更贴近人类健康需求。我们在太空癌症研究中获得的见解令人惊叹。"
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