研究发现太空飞行会使特定人类干细胞加速衰老，这项发现加深了科学家对太空探索对人身体影响的理解。
干细胞广泛分布于人体，具有自我复制或转化为血细胞、脑细胞或骨细胞等特化细胞的能力，用于维持和修复身体机能。"在太空环境中，干细胞功能出现衰退，"该研究首席作者、桑福德干细胞研究所主任兼加州大学圣地亚哥医学院医学教授卡特里娜·贾米森指出，"它们自我更新和再生能力减弱，这对长期太空任务而言是重要发现。"
这项部分由NASA资助的研究，依托SpaceX在2021年底至2023年初执行的四次国际空间站补给任务完成。相关成果于本周四发表于《细胞干细胞》（Cell Stem Cell）期刊。贾米森强调："这是首个实时研究干细胞在近地轨道行为的研究，这类研究对准备前往太空的宇航员健康管理具有直接指导意义。"
太空中的不眠细胞
研究人员开发了手机大小的生物反应器装置，并配备AI监测系统用于太空干细胞研究。早在2010年，NASA就利用"发现号"航天飞机进行了首次干细胞研究，代号"干细胞再生实验"，主要探究微重力对小鼠胚胎干细胞分化能力的影响。
最新研究采用髋关节置换手术患者捐献的骨髓干细胞样本。这些与免疫系统及血液健康密切相关的细胞被置于无菌海绵基质中，装载于特制的手机大小生物反应器内。国际空间站上的AI系统对细胞状态进行实时监测。贾米森解释："正常情况下，80%的干细胞应处于休眠（非活跃）状态以维持其完整功能，但在太空环境中，微重力和宇宙辐射影响了这种状态。"
研究发现这些干细胞异常活跃且无法恢复休眠，导致功能耗竭。"如果干细胞在微重力等应激条件下过度消耗，就无法正常维持免疫系统，"贾米森补充道。部分细胞在45天太空任务中表现出能量储备过快消耗和衰老加速迹象，其新生细胞能力下降的同时，还激活了通常隐藏的DNA重复序列区域——即所谓的"暗基因组"。
"在强烈应激条件下，这些古老的逆转录病毒序列会被激活，"贾米森解释说，"这些数万年前入侵人类基因组的病毒序列占我们DNA总量的55%，它们的激活会使干细胞陷入功能崩溃。细胞在应激危机中出现加速衰老现象。"
这种现象与贾米森（同时也是医学博士）在前白血病患者细胞中观察到的干细胞应激反应相似。她目前正规划后续研究开发对抗这种衰老的措施："我们可通过这些生物反应器预测哪些人更适应太空环境，并研发干预手段。部分潜在药物即将进入临床试验。"
值得注意的是，宇航员返回地球后干细胞功能可逐渐恢复，但恢复周期约需一年。这项发现对癌症患者治疗也有启示，因为他们的干细胞损伤机制与本次发现的太空环境影响存在共性。"这将显著加速癌症研究进程，"贾米森表示。
老化效应的科学验证
加州大学旧金山分校干细胞生物学家阿伦·夏尔马指出，该发现意味着长期太空任务可能削弱血液和免疫系统，增加健康风险。奥克兰大学生物科学与生物工程系路易斯·比拉-迪亚兹教授认为，研究明确揭示了微重力和辐射对干细胞的具体损害，为开发防护策略指明方向。瑞典乌普萨拉大学免疫学与遗传学教授埃琳娜·科兹洛娃补充道，虽然此前研究显示微重力可能促进某些干细胞年轻化，但此次研究提供了更清晰的衰老证据链。
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