這項研究為長期太空飛行對健康的影響提供了新的見解
NASA的這項歷史性雙胞胎研究調查了同一名雙胞胎宇航員斯科特(Scott)和馬克·凱利(MarkKelly),并提供了有關太空時間對健康影響的新信息。科羅拉多州立大學教授蘇珊·貝利(Susan Bailey)是來自12所大學的80多名科學家之一,她研究了教科書實驗。馬克在地球上停留,斯科特(Scott)在高空運行了近一年。這項巨大的努力是由NASA的人類研究計劃(Human Research Program)協調的。
貝利繼續她的美國宇航局的研究,現在和來自數十個學術、政府、航天和工業團體的200多名研究人員一起,于11月25日在五份CellPress雜志上發表了30篇科學論文。
賈雷德-盧克斯頓最近獲得了CSU的細胞和分子生物學博士學位,他是其中兩項研究的主要作者。他現在是科林斯堡美國農業部的數據科學家。
這項研究,包括一篇涵蓋研究人員對太空飛行基本特征的理解的論文,代表了歷史上關于空間生物學和宇航員健康影響的最大一組數據。
對貝利來說,這也是多年來與美國宇航局合作的一個里程碑,包括她在基礎輻射研究方面的領導作用,以及被選為雙子研究和涉及宇航員的平行研究項目的研究員的特權。在此期間,她實驗室的幾名研究生在她的指導下獲得了博士學位。
貝利是端粒和輻射引起的dna損傷方面的專家,當雙胞胎研究發表時,這一研究領域引起了全世界的廣泛關注。在這項研究中,她和她的團隊發現斯科特的白細胞端粒在太空中的持續時間更長,當他返回地球時,它又恢復到正常長度。
端粒是染色體末端的保護性"帽",隨著年齡的增加而縮短。端粒長度的急劇變化可能意味著一個人有加速衰老的危險,或與年齡有關的疾病,如心血管疾病和癌癥。
在最新的研究中,貝利、盧克頓、高級研究員林恩·泰勒(LynnTaylor)和他的團隊對10名無關的宇航員進行了研究,其中包括CSU校友KjellLindgren博士,并將結果與凱利雙胞胎的結果進行了比較。研究人員沒有為所有機組人員采集血液和其他樣本,但貝利說,他們在每個人的太空飛行之前和之后都有血樣。
此次調查涉及宇航員,他們在低地球軌道的國際空間站上呆了大約六個月,該空間站受到保護,不受某些空間輻射的影響。盡管有這種保護,科學家們還是發現了DNA受損的證據,這可能是潛在健康影響的警告信號。
氧化應激新發現
在這些新發現中,研究小組發現,太空飛行過程中的慢性氧化應激導致了他們觀察到的端粒的延長。他們還發現,宇航員在太空飛行后的端粒通常比以前更短。研究小組還觀察到了個體反應上的差異。
為了進一步了解這些發現,貝利的團隊還對地球上的極端環境珠穆朗瑪峰進行了研究。非攀巖雙胞胎的海拔較低,包括科羅拉多州的博爾德。值得注意的是,該小組發現了類似的證據,表明登山者體內氧化應激和端粒長度發生了變化。
威爾康奈爾大學(Will Cornell University)副教授、貝利大學(Bailey University)的合著者克里斯托弗·梅森(ChristopherMason)分析了珠穆朗瑪峰登山者的基因表達。他發現,端粒長度依賴于端粒酶,其基礎是一種已知會導致更長端粒的重組途徑。
貝利說,當發生慢性氧化應激時,它會破壞端粒。
正常的血細胞正在死亡并試圖生存,"她說,"它們正在適應新的環境。"一些細胞激活另一種途徑來維持他們的端粒運轉。這與某些腫瘤的發生類似。一些細胞是通過這個過程產生的。我們認為太空飛行也是如此。
這種機制被稱為替代端粒延長,即ALT-,這是一個意外的發現,盧克頓說。
你通常會在癌癥或胚胎發育中看到這種情況,"他說。