Science公布太空双胞胎实验结果之一：如何改变大脑

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2017年，美国宇航局（NASA） 以一对双胞胎宇航员为对象，展开了个基因研究项目，想看看太空环境会对人的基因产生什么影响。4月Science公布了相关的一系列研究成果。

其中加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员分析了长期太空飞行如何影响体内蛋白质和代谢物的调节，以及对心血管健康和视力的影响。

宇航员斯Scott Kelly和Mikhail Korniyenko送到国际空间站生活一年，从2015年3月开始，一共342天。他们的兄弟则在地球上工作，这是迄今为止最全面的针对人体太空飞行生活的多组学研究。

（左边是Scott，他在国际空间站生活了将近一年，右边是他的双胞胎兄弟Mark，在地球上工作）

“这项首次调查了长时间太空飞行如何改变体内分子调节，以及这些变化与由于空间飞行引起的身体生理变化（如血管重塑和视觉）的关系，“加州大学圣地亚哥分校医学院，文章的同作者Brinda Rana博士说，“这项研究通过同时研究宇航员的同卵双胞胎兄弟，作为我们的‘地面对照’，不仅提供了身体对太空飞行的反应的新观点，而且我们还得到了两年地球生活的个体，其体内分子，行为和生理变化的综合新解。”

这项研究由十支调查小组组成，他们一直在观察和评估双胞胎宇航员的情况。

“宇航员在太空中的主要问题是太空相关的神经眼综合症（Space-Associated Neuro-ocular Syndrome，SANS，生物通注） ，许多宇航员会出现SANS相关的视力损害，这可能是血管系统多次撞击的结果。”

“在长时间飞行后，在宇航员身上也观察到类似于动脉粥样硬化的心血管变化，SANS和心血管问题都是美国宇航局完成长期太空飞行任务之前需要解决的主要生理障碍，例如拟议的21世纪30年代火星任务。”

这项研究的挑战之一是在全年的多个时间点内收集国际空间站上足够的生物流体，以便所有10个调查小组对太空中的人体进行全面的组学分析。空间中的血量下降，宇航员长期脱水。这些因素增加了在太空中获取样本的难度。“我们的研究建立了收集和运输样本的指南，可以用于未来宇航员的多组学研究。”

Rana研究小组的一大发现是太空飞行中尿中胶原蛋白的增加，这与太空飞行期间血管重塑的生理指标有关。

“整个双胞胎研究表明了人体如何适应太空飞行环境引起的多种变化，如微重力，辐射，昼夜破坏，二氧化碳浓度升高，与朋友和家人隔离以及饮食限制，”Rana说。

“这些结果将成为未来跨学科研究的路线图，有助于更好地了解长期任务的潜在健康风险，并制定个性化的对策。” 

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