对宇航员的坏消息?研究表明人类干细胞在太空衰老速度加快Bad news for astronauts? Human stem cells age more rapidly in space, study suggests

环球医讯 / 干细胞与抗衰老来源:currently.att.yahoo.com美国 - 英语2025-09-19 03:01:22 - 阅读时长4分钟 - 1685字
一项最新研究显示,太空飞行可能加速特定类型人类干细胞的衰老过程。加州大学圣地亚哥分校在《细胞干细胞》期刊发表的研究表明,在国际空间站停留会导致影响血液和免疫系统健康的关键细胞(造血干细胞和祖细胞)出现类似衰老的变化,包括制造健康新细胞能力下降、DNA损伤增加及染色体末端加速老化等迹象。研究还发现部分损伤具有可逆性,当这些细胞返回地球置于"年轻健康环境"中时开始恢复。该研究对保护长期太空任务中的宇航员以及模拟地球人类衰老和癌症等疾病具有重要参考价值,同时涉及AI驱动成像工具的应用。
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对宇航员的坏消息?研究表明人类干细胞在太空衰老速度加快

研究显示,太空飞行可能加速某些类型人类干细胞的衰老过程,但至少部分损伤可能是可逆的。

一项发表在同行评审期刊《细胞干细胞》(Cell Stem Cell)上的新研究表明,在国际空间站(ISS)上停留会诱导影响血液和免疫系统健康的关键细胞(称为造血干细胞和祖细胞,HSPCs)产生类似衰老的变化。

加州大学圣地亚哥分校代表在关于该研究的声明中表示:"研究结果表明,这些细胞在太空飞行后失去了一些制造健康新细胞的能力,更容易受到DNA损伤,并显示出染色体末端加速衰老的迹象——这些都是加速衰老的标志。"(该论文的第一作者是加州大学圣地亚哥分校的杰西卡·范(Jessica Pham)。)

根据该声明,辐射和微重力可能是HSPCs的主要压力源,这些细胞由四组组成,通过SpaceX公司的"龙"飞船搭载的商业补给任务送往轨道空间站。

加州大学圣地亚哥分校桑福德干细胞研究所主任、医学院教授、研究合著者卡特里奥娜·贾米森(Catriona Jamieson)在同一声明中补充道:"了解这些变化不仅有助于我们保护长期任务中的宇航员,还有助于我们在这里的地球上模拟人类衰老和癌症等疾病。"

这项研究是针对已退休的NASA宇航员斯科特·凯利(Scott Kelly)和马克·凯利(Mark Kelly)(他们是同卵双胞胎)研究的众多后续研究之一。2015年至2016年期间,斯科特在国际空间站上度过了近一年的时间,而马克则在同一时期留在地面。NASA将这一系列研究称为"双胞胎研究",据NASA对该研究的描述称,这"帮助科学家通过同卵双胞胎的研究更好地了解太空飞行对人类身体的影响。"

NASA的双胞胎研究网站强调,人体对太空飞行条件表现出"弹性与稳健性"。例如,斯科特的基因表达水平在任务结束后的半年内有91.3%恢复了正常。

然而,也观察到了一些新发现,例如斯科特的端粒发生了什么变化。NASA表示,端粒或DNA链的末端以塑料手柄保护跳绳的方式保护染色体。

NASA官员写道:"没有端粒,DNA会变得'磨损'和受损,细胞无法正常工作。NASA双胞胎研究中最引人注目的发现之一是斯科特在飞行期间经历了端粒长度动态的变化。这些变化可能有助于评估总体健康状况和潜在的长期风险。"

NASA表示,在斯科特飞行期间延长的端粒中,大多数在返回地球后仅48小时内就恢复正常。然而,新的加州大学圣地亚哥分校声明强调,研究端粒和基因表达变化"可能与更长时间的太空任务相关"。

对于这项于9月4日发表的新研究,研究人员创建了一个国际空间站平台,使人类干细胞能够"在太空中培养,并通过AI驱动的成像工具进行监测",据加州大学圣地亚哥分校称。该研究包括在太空中停留32至45天的HSPCs。(作为比较,典型的国际空间站任务为六个月,约180天。)

研究团队观察到了一些变化,以及至少部分损伤可能可逆的迹象。加州大学圣地亚哥分校代表写道,在太空中停留数周后,当被置于地球上的"年轻、健康环境"中时,一些细胞开始恢复。

虽然声明没有具体说明该环境是什么,但研究指出,这些细胞要么被放置在与其培养来源相同的个体的骨髓层中,要么被放置在来自30岁男性捐赠者的促进结缔组织的细胞系中。

关于观察到的HSPC变化,研究人员发现细胞活性增加,恢复和再生能力下降,以及(在细胞的线粒体内,能量产生的核心)更多的压力和炎症导致通常不活跃的基因组部分被激活。

暴露于太空飞行的细胞制造新健康细胞的能力也下降。同时,"分子磨损的迹象,如DNA损伤和更短的染色体末端……变得更加明显",新声明指出。

该大学目前已完成了17次国际空间站任务,未来可能会有更多专注于HSPCs的发射。加州大学圣地亚哥分校计划进行国际空间站任务和宇航员研究,包括"分子变化的实时监测"以及对策措施。

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