暴露在外太空的宇航員會(huì)加速衰老

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，正如我們所了解的那樣，太空對(duì)于弱小的人類(lèi)而言真的很糟糕！最新研究報(bào)告表明，長(zhǎng)期太空任務(wù)將對(duì)人體帶來(lái)各種健康風(fēng)險(xiǎn)，其中包括：暴露外太空可能加速人體衰老，輻射導(dǎo)致DNA損傷等。

在太空環(huán)境中，不存在地球上的重心引力，也沒(méi)有保護(hù)我們免遭太陽(yáng)致命射線(xiàn)傷害的大氣層，所以我們將面臨著諸多健康危機(jī)，例如：骨質(zhì)密度減少、肌肉質(zhì)量下降，出現(xiàn)心血管和神經(jīng)系統(tǒng)問(wèn)題，甚至出現(xiàn)視力紊亂。這意味著人類(lèi)在太空環(huán)境的時(shí)間越長(zhǎng)，遭受的影響就越嚴(yán)重。這可能對(duì)我們征服外太空的宏偉計(jì)劃帶來(lái)嚴(yán)重的麻煩，無(wú)論是在月球或者火星上建立基地，還是到外太陽(yáng)系或者更遙遠(yuǎn)的太空區(qū)域旅行。

遺憾的是，風(fēng)險(xiǎn)還不止于此，近日，多篇科學(xué)研究長(zhǎng)篇報(bào)道長(zhǎng)期太空任務(wù)潛在出現(xiàn)健康問(wèn)題，依據(jù)美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)一份新聞稿，這些研究報(bào)告了提供迄今為止最多的一組關(guān)于太空生物學(xué)和宇航員健康影響的數(shù)據(jù)資料。

這些針對(duì)宇航員和模型生物體的最新研究揭示長(zhǎng)時(shí)間太空飛行的6個(gè)潛在有害因素：氧化應(yīng)激（自由基和抗氧化劑不平衡導(dǎo)致組織損傷）、DNA損傷、線(xiàn)粒體功能障礙（線(xiàn)粒體是人體細(xì)胞的能量包）、端粒長(zhǎng)度發(fā)生改變、基因組和表觀基因組的變化（即受環(huán)境影響的基因表達(dá)）、微生物組（人體內(nèi)部和外部微生物總和）產(chǎn)生的變化。

其中兩個(gè)潛在有害因素引起了科學(xué)家的關(guān)注——端粒長(zhǎng)度改變和DNA損傷。雖然最新研究中列出的6種潛在有害因素都會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，但端粒長(zhǎng)度改變和DNA損傷尤其與衰老過(guò)程有關(guān)。

端粒是位于染色體末端的保護(hù)帽（細(xì)胞核中攜帶基因的螺紋結(jié)構(gòu)），端粒會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)而逐漸變短，端粒長(zhǎng)度的顯著變化被認(rèn)為是衰老加速或者與衰老相關(guān)疾?。ò┌Y、心血管疾病、癡呆癥等）風(fēng)險(xiǎn)增大的標(biāo)志。

暴露在太空中會(huì)改變端粒長(zhǎng)度，這并不足為奇。之前研究曾涉及同卵雙胞胎宇航員斯科特·凱利和馬克·凱利，斯科特在國(guó)際空間站度過(guò)近1年時(shí)間，而他的弟弟馬克在此期間一直生活在地面，結(jié)果顯示，斯科特在國(guó)際空間站期間白血細(xì)胞端粒被延長(zhǎng)，但他返回地面后基本恢復(fù)正常狀態(tài)。

科羅拉多州立大學(xué)生物學(xué)家蘇珊·貝利是這項(xiàng)開(kāi)拓性雙胞胎研究的專(zhuān)家，近期她和同事一起撰寫(xiě)一篇論文，發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上。她和同事對(duì)其他10位曾在空間站長(zhǎng)期執(zhí)行任務(wù)的宇航員進(jìn)行了研究（這里所指的長(zhǎng)期任務(wù)通常是指持續(xù)6個(gè)月或者更長(zhǎng)時(shí)間的任務(wù)）。

研究人員對(duì)宇航員往返空間站前后進(jìn)行了血液采樣分析，就像雙胞胎宇航員研究一樣，他們發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期暴露太空會(huì)導(dǎo)致端粒延長(zhǎng)。在這種情況下，研究人員還發(fā)現(xiàn)宇航員在完成任務(wù)后，端?？傮w長(zhǎng)度會(huì)縮短。生物學(xué)家將該現(xiàn)象稱(chēng)為“端粒交替延長(zhǎng)現(xiàn)象（ALT）”，這與他們的預(yù)期不同，因?yàn)檫@在癌癥病例或者發(fā)育胚胎中很常見(jiàn)。令人不安的是，他們研究的10名宇航員都出現(xiàn)了“端粒交替延長(zhǎng)現(xiàn)象”。

就延長(zhǎng)壽命而言，端粒延長(zhǎng)可能是一個(gè)“好消息”，但事實(shí)并非如此。蘇珊說(shuō)：“短端粒和長(zhǎng)端粒都與疾病風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，短端粒與加速衰老以及與心血管疾病、某些癌癥等退行性疾病密切相關(guān)?！?

長(zhǎng)端?？赡芘c長(zhǎng)壽有關(guān)，卻潛在誘發(fā)癌癥，因?yàn)橥蛔兗?xì)胞會(huì)活得更久，從而增大了風(fēng)險(xiǎn)。隨著時(shí)間推移，10名宇航員端粒長(zhǎng)度出現(xiàn)了顯著變化，但研究人員還不知道潛在的健康影響。

蘇珊總結(jié)稱(chēng)，在太空環(huán)境中宇航員端粒變長(zhǎng)，返回地面后端粒迅速縮短?？偟貋?lái)講，宇航員最終端粒長(zhǎng)度比最初更短。當(dāng)然端粒長(zhǎng)度變化也存在個(gè)別現(xiàn)象，至少端粒長(zhǎng)度不穩(wěn)定的原因，很可能與慢性氧化應(yīng)激有關(guān)。電離輻射的急性暴露現(xiàn)已被證實(shí)會(huì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng)。在太空輻射環(huán)境中，慢性暴露與慢性應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)，而端粒非常容易受到氧化損傷。

這項(xiàng)最新研究還表明，暴露在太空中會(huì)導(dǎo)致DNA損傷。特別是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇航員存在染色體倒置現(xiàn)象，這是暴露輻射環(huán)境的顯著特征。據(jù)悉，當(dāng)同一條染色體內(nèi)發(fā)生兩次斷裂，斷裂之間的遺傳物質(zhì)被倒置時(shí)，染色體倒置就會(huì)發(fā)生。

蘇珊說(shuō)：“由于長(zhǎng)期暴露在太空輻射環(huán)境中，所有宇航員在太空飛行期間出現(xiàn)染色體倒置，而且太空飛行結(jié)束返回地面后體內(nèi)染色體倒置次數(shù)繼續(xù)增多，從而表明存在基因組不穩(wěn)定或者克隆性造血，這些因素將增大罹患癌癥風(fēng)險(xiǎn)?！?

太空任務(wù)對(duì)人體健康的長(zhǎng)期影響將繼續(xù)是蘇珊的主要關(guān)注點(diǎn)，包括正在進(jìn)行的對(duì)端粒長(zhǎng)度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)（它是如何隨時(shí)間變化的）和持續(xù)DNA損傷的調(diào)查，該研究也涉及到染色體倒置，這是與癌癥和心血管疾病相關(guān)的一種重要生物標(biāo)記。

為此該研究團(tuán)隊(duì)將參與美國(guó)宇航局“一年太空任務(wù)計(jì)劃”，蘇珊將該項(xiàng)目稱(chēng)為“密碼（CIPHER）”。同時(shí)，蘇珊將繼續(xù)帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)展開(kāi)類(lèi)似的研究，監(jiān)測(cè)執(zhí)行長(zhǎng)期太空任務(wù)的宇航員端粒長(zhǎng)度動(dòng)態(tài)和DNA損傷狀況。