新研究发现太空飞行会加速血液干细胞的老化进程。这项由美国国家航空航天局(NASA)资助的研究分析了四次飞往国际空间站的SpaceX补给任务样本,结果显示太空环境会使维持血液和免疫系统健康的关键干细胞出现衰老迹象。
研究人员通过四次任务(2021年12月、2022年7月、2022年11月及2023年3月)中采集的捐献者骨髓干细胞样本,实时监测了干细胞在30-45天太空环境中的变化。对比留在地球的同源样本后发现,太空样本的干细胞再生能力减弱、DNA损伤风险增加,且染色体端粒出现加速老化的特征。
研究人员认为这种变化主要由微重力和辐射增强导致。作为人体多能细胞的干细胞,其功能退化会降低组织修复能力、削弱免疫监视作用、减弱抗感染能力并缩短寿命。特别值得注意的是,太空环境使干细胞进入过度活跃状态,导致其能量储备过早耗尽,同时伴随线粒体炎症和基因组稳定性异常。
加州大学圣地亚哥分校医学院教授凯瑟琳·贾米森指出:"不同捐献者的干细胞抗衰老能力存在差异,有些个体的干细胞会激活抗老化保护机制,而另一些则不会。"这种发现已通过后续研究验证,并为延长宇航员太空寿命和研究地球衰老疾病提供了新方向。
这项研究揭示了太空环境对人体基础细胞功能的影响机制。与地球环境相比,太空中的辐射强度是地球的百倍以上,且微重力会导致骨密度流失、肌肉萎缩等生理变化。研究团队正基于最新发现开发防护方案,以应对长期太空任务中的健康挑战。
研究团队特别关注人类造血干细胞(HSPCs)的变化,这类细胞负责生成红细胞、白细胞和血小板。实验数据显示,太空飞行中的干细胞不仅再生能力下降,还表现出异常的基因组激活现象,特别是那些在正常状态下保持静默的"暗基因组"区域。
目前研究人员正在分析最新一次SpaceX补给任务获取的数据,以进一步验证干细胞在太空环境中的分子响应机制。这些发现不仅对航天医学具有指导意义,也为癌症等衰老相关疾病的治疗提供了新的研究模型。
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