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人类基因组学和生理学的终极前沿:对NASA孪生兄弟的研究结果

American Association for the Advancement of Science

一项新的研究详述了NASA历时最长的人类在太空中飞行会对健康产生何种影响,该研究将在太空轨道中待了近1年之久的宇航员Scott Kelly与他待在地球上的孪生兄弟Mark Kelly进行了比较。作者说,结果表明,Scott的健康没有发生明显的变化。然而,这些结果开始填补了有关在太空逗留6个月以上的宇航员可能会有的健康后果的空白;然而还不清楚的是,在Scott Kelly返回地球时他身上持续存在的任何改变是否只与太空飞行有关或它们会持续多久。与太空飞行相关的风险包括与辐射和微重力的接触;然而,当长期逗留于太空时,这些风险影响健康的方式则一直不为人知。Francine Garrett-Bakelman和同事利用这一机会对此进行了研究,因为Scott Kelly花了一年的时间驻守在位于太空的国际空间站(International Space Station,或ISS),而他的孪生兄弟——前宇航员Mark Kelly则留守在地球表面作为对照。在Scott长达1年的ISS飞行使命之前、之中和之后,Garrett-Bakelman等人用一种多组学整合、分子、生理和行为学方法来评估Kelly兄弟的情况。在Scott逗留于ISS时采集的他的生物样品或是被冷冻并在之后送回地球或是立刻通过联盟号(Soyuz)补给火箭送回地球进行处理。分析发现了Scott和他孪生兄弟相比所发生的几个变化,其中有些变化在他离开太空轨道后持续存在。这些变化包括DNA甲基化呈现小幅(不到5%)差异。同样地,Scott的某些基因表达(尤其是那些与免疫系统相关的基因表达)有了改变,尽管这些基因表达在太空飞行之后6个月时逾9成恢复到正常水平。Scott眼球形状被报告发生变化,其中包括视网膜神经增厚;一系列测试还检测到Scott的某些认知能力下降。作者强调,这些变化可能并不能只归因于太空飞行。作者还强调了本研究的样本量及作为未来研究基线的效用有限。然而,Markus Löbrich在一则相关的《视角》文章中写道,就为长期太空飞行对人类潜在风险建立一个基础知识库而言,“毫无疑问,Garrett-Bakelman等人的研究所代表的绝非人类在这方面的努力只迈出了一小步。”

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