太空生活如何改变人体？NASA双胞胎研究揭示基因与身体变化

如果我们生活在太空中，我们的身体会发生什么变化？他会长高吗？会变轻吗？我的视力会好起来吗？细胞会发生什么变化？

为了弄清楚这一点，美国国家航空航天局（NASA）对一对双胞胎兄弟进行了相应的研究。两兄弟中的一个完成了近一年的太空任务，而另一个则在地球上度过了这段时间。

斯科特·凯利 (Scott Kelly) 于 2015 年至 2016 年间在国际空间站度过了 340 天（大多数宇航员在太空工作 5 至 6 个月），身体和基因发生了许多变化，而他的孪生兄弟返回地球对于马克·凯利 (Mark Kelly) 来说，这是一件很重要的事情。通常。

该研究的首席研究员克里斯·梅森在一份声明中说：“通过观察太空中的基因表达，我们看到了一些令人兴奋的事情。” “一旦进入太空，你的身体就会发生真正的变化。”

▲ 右边是斯科特·凯利

克里斯·梅森说，这项研究发现数千个基因改变了它们开启和关闭的方式。 “一旦宇航员进入太空，这种情况就会发生，其中一些活动在返回地球后会暂时继续。”

在太空度过了340天的斯科特·凯利的身体经历了许多变化，包括颈动脉和视网膜增厚、体重减轻、肠道微生物变化、认知能力下降、DNA损伤、基因表达变化以及染色体端粒延长等。 。总体而言，斯科特·凯利没有任何改变。

端粒延长

这项研究最令人兴奋的事情是人类端粒在太空中延长的发现。在这项研究中，NASA首次测量了宇航员的端粒长度，并惊讶地发现斯科特·凯利的端粒在太空中变长了。

端粒是染色体末端的保护帽，随着人类年龄的增长，端粒会变短。

斯科特·凯利的端粒延长震惊了美国宇航局人类研究计划的科学家。尽管尚不清楚为什么斯科特·凯利的端粒在太空中会变长，但科学家们将继续研究找出原因。目前，科学家正在研究延长端粒长度以逆转衰老或战胜癌症的方法。

但端粒的变化并不是永久性的。斯科特·凯利返回地球两天后，他拉长的端粒开始收缩，而且收缩后的端粒甚至比开始执行任务前还要短。

端粒缩短与衰老和疾病有关。当延长的端粒缩短或消失时，这可能会对宇航员的细胞健康产生一些负面影响。

认知能力下降

进入太空一年后，斯科特·凯利的认知能力也有所下降。然而，当比较在太空生活6个月和12个月的宇航员时，科学家们也发现他们的认知能力没有显着差异。

换句话说，太空中认知能力的下降可能与在太空中停留的时间长短无关。

骨密度降低

研究员斯科特·史密斯的研究发现，斯科特·凯利的骨密度在任务的后半段有所下降。当宇航员返回地球时，他体内炎症的生化标志物增加。

基因表达变化

斯科特·凯利的另一个重要发现可能与我们所说的“太空基因”有关。着陆后，斯科特·凯利 93% 的基因恢复正常。剩下的7%可能经历了长期的变化，与免疫系统、DNA修复和高碳酸血症相关的基因发生了不可逆转的变化。

少数与免疫系统和 DNA 修复相关的基因未能恢复正常，也表明长期生活在太空可能对人类基因造成持续损害。

▲ 左边是斯科特·凯利

研究人员确定了基因变化的五个可能方向，包括辐射和太空失重环境。

斯科特·凯利居住的空间站位于范艾伦带下方的轨道上。针对这一发现，美国宇航局负责人类研究项目的副首席科学家认为，“火星上的辐射比我们预期的要低得多”。

颈动脉和视网膜增厚，体重减轻

在太空中，宇航员斯科特·凯利的颈动脉和视网膜变厚，他的肠道微生物群和体重也发生了变化。肠道的变化可能是由于饮食和环境的差异，视网膜增厚可能会影响宇航员的视力，但这些变化在太空中很常见。

▲ 右边是斯科特·凯利

有一些表述被确认会发生变化，有一些系统被确认不会受到影响。

在这项研究中，美国宇航局发现人类免疫系统在太空中不会受到影响。

研究人员观察了宇航员双胞胎在注射流感疫苗前后的身体变化。接种疫苗后，双胞胎的 T 细胞受体水平都有所增加，这是正常的免疫反应。换句话说，斯科特·凯利的免疫系统在太空中工作得很好，在太空中注射流感疫苗的效果与在地球上一样好。

作为这项研究的观察对象，斯科特·凯利在接受媒体采访时表示：“这次返程飞行比适应太空中的太空环境差很多，我感觉很累很累，我感觉得到了流感。”

科学家认为，这项研究揭示了人体如何适应太空以及如何从太空飞行的后遗症中恢复。这项研究还可以帮助我们了解身体如何应对其他压力源。正如美国宇航局人类研究计划首席科学家詹恩所说，“对双胞胎的研究表明，一个人的身体能够多么灵活和强壮地适应太空环境。”