【JAHA】宇航员必须承受的“太空出差”副作用——“细胞的能量工厂”线粒体中的DNA缺失，这将为规避载人航天风险奠定研究基础！

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作者：Liz Zee

导读：科学家们此前已经知道宇航员们会遇到与太空旅行相关的压力因素，比如辐射暴露和缺乏重力。此次新的研究可能会让我们进一步了解影响宇航员健康的因素是什么。根据这一线索，研究人员可以帮助宇航员们测量太空旅行的物理影响，以及早发现问题。

10月16日，我国神州十三号成功发射。从2003年的神舟五号到如今的神州十三号，一位位航天英雄进入太空探索，这份工作顶尖且伟大，但他们也承担了超乎想象的压力和未知的风险。

此前，研究人员已经观察到了宇航员身上的一些健康问题，理解这些问题并找到解决方法对确保太空探测取得成功至关重要。经研究发现，这些健康问题与线粒体有关，线粒体被称为“power house”，因为它是细胞中制造能量的结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所。线粒体有自己的DNA，当线粒体受到压力或其他损伤时，这些DNA就会被释放出来，导致细胞损伤和身体其他部位的其他问题。

本周三（10月20日）发表在《Journal of the American Heart Association》上的新研究中，研究人员检查了14名美国宇航局（NASA）宇航员的血液样本，这些宇航员在1998年至2001年期间在国际空间站进行了为期5至13天的飞行任务。血液样本采集了三次：发射前10天、着陆当天和着陆3天后。文章名为“Cell-Free Mitochondrial DNA as a Potential Biomarker for Astronauts’ Health”。

https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/JAHA.121.022055

研究发现，所有14名宇航员在着陆当天和三天后血液中自由浮动的线粒体DNA水平都有所增加，比太空旅行前高出2至355倍。

这项研究的资深作者David Goukassian博士说，如此巨大的差异使得我们很难得出任何结论。不过，他说，增加的线粒体DNA水平可能是有害的，因为线粒体DNA被释放到身体的其他部位时会引发炎症。

部分由NASA和美国心脏协会资助的研究人员还调查了宇航员的白血球（一般指白细胞）。他们发现，炎症、DNA损伤和氧化应激的标志物显著增加，这破坏了损害身体健康组织的分子和中和它们的抗氧化防御的平衡。

纽约市西奈山伊坎医学院（Icahn School of Medicine at Mount Sinai）心脏病学教授Goukassian说：“这是一个恶性循环：辐射可能导致DNA损伤，从而诱发氧化应激，氧化应激导致炎症，炎症又会导致DNA损伤。”

Goukassian说，随着NASA计划将宇航员送回月球和火星，科学家们需要进一步了解人们如何受到辐射、太空中相对缺乏重力的影响以及诸如封闭和睡眠周期不稳定等问题。

“出于多种原因，深空探测危险重重。但我们需要尽可能多地了解其对健康的不利影响，以便在探索型太空任务之前、期间以及之后，保护人们免受压力源的影响。”

NASA双胞胎太空实验的研究员Jamila Siamwala表示，这项新研究因其规模小、时间短以及缺乏有关宇航员健康状况的信息而受到限制。尽管如此，这一研究成果仍然是越来越多的关于载人航天风险的证据的另一个关键部分，罗得岛州普罗维登斯市布朗大学（Brown University）分子药理学、生理学和生物技术助理教授Siamwala说。不过，她并没有参与这项新研究。

她说，即使科学家们想方设法让宇航员进入人工冬眠状态，以深入太空，但他们仍然不能完全了解——对于习惯了重力的人类来说，太空是如何扰乱其血液流动的。

“我无法告诉你这些研究有多么重要，”Siamwala说。“在我们开始考虑商业太空飞行或在建立“太空工厂”之前，我们需要了解身体在如此恶劣的环境中，如何应对这些极端条件。”

目前，虽然研究人员还不能给出应对方法，但是既然我们已经得知了是线粒体的原因，那么顺着这个线索，假以时日，研究人员一定可以找到应对方法，为宇航员们的健康保驾护航！最后，期待神州十三号“太空出差三人组”一切顺利，平安凯旋！

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2021-10-spaceflight-dna-leak-astronauts-cell.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

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