研究发现太空飞行会导致某些人类干细胞加速衰老，这项新发现加深了科学家对太空探索对人体潜在影响的理解。干细胞遍布人体各处，具有自我复制或转化为血液、大脑或骨细胞等专门细胞的能力，承担着维持和修复功能。
"在太空中，干细胞功能出现衰退，"该研究的主要作者、加州大学圣地亚哥分校医学院桑福德干细胞研究所所长兼医学教授卡特里娜·贾米森表示，"它们的自我更新和再生能力下降，这对长期太空任务来说是重要发现。"
这项部分由美国宇航局资助的研究，通过太空探索技术公司(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。研究周四发表于《细胞干细胞》杂志。"这是首个实时观察低地球轨道环境下干细胞行为的研究，"贾米森补充道，"这类研究对准备执行太空任务的宇航员健康管理具有直接意义。重要的是要研究干细胞健康状况，确定谁可能承受住太空环境的严苛考验——升空过程 stressful，降落过程 stressful，停留期间同样 stressful。"
研究团队采用髋关节置换手术患者的骨髓干细胞样本，这些与免疫系统和血液健康密切相关的细胞被放置在无菌海绵基质中，培养于特制的手机大小生物反应器内。国际空间站上的人工智能系统持续监测细胞状态，实时检测其生理变化。
"我们的干细胞应该有80%时间处于休眠状态才能保持完整功能，"贾米森解释道，但在太空环境中，微重力和宇宙辐射影响下干细胞持续觉醒并最终功能衰竭。"这些干细胞觉醒后无法恢复休眠，导致功能耗竭。若干细胞在微重力等应激条件下耗竭，就无法正常生成免疫系统。"
部分实验细胞在太空中经历了长达45天的微重力环境，活跃状态导致能量储备过早消耗，并出现加速衰老迹象。其生成新细胞的能力减弱，同时激活了通常隐藏的DNA重复元件（即"暗基因组"）。"在极端应激条件下，我们会激活这些逆转录病毒元件，它们占据了人类DNA的55%，会引发干细胞死亡循环。细胞承受过度压力后进入危机状态，导致快速老化。"
这种现象与贾米森在前白血病患者细胞中观察到的干细胞应激反应相似。作为参与过九次太空干细胞研究的老兵，她正计划开发通过生物反应器预测宇航员干细胞适应性的方法，并开展阻断暗基因组活动的药物临床试验。
好消息是返回地球的宇航员干细胞可在约一年内恢复年轻状态。这项研究对癌症患者也具重要意义，其干细胞损伤机制与太空环境中的变化相似。"这将加速癌症研究进程，"贾米森强调。
加州大学洛杉矶分校塞达斯-西奈医学中心干细胞生物学家阿伦·夏尔马指出，该研究为理解衰老机制和开发延缓或逆转衰老疗法提供了重要方向。密歇根奥克兰大学生物医学专家路易斯·比拉-迪亚斯认为，这些发现为应对太空探索健康风险和促进地球医学发展提供了解决方案。
瑞典乌普萨拉大学免疫学与病理学教授埃琳娜·科兹洛娃补充道，虽然不同微重力实验显示结果存在差异，但该研究首次提供了清晰的干细胞衰老证据。她的研究显示特定发育阶段干细胞在太空环境中呈现年轻化特征，提示特定条件下太空环境可能促进干细胞保持活力。
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