美国研究团队利用人工智能驱动的纳米生物反应器，首次发现太空环境会导致造血干细胞和祖细胞（HSPC）加速衰老。该研究通过四次国际空间站任务（SpX-24至SpX-27）的对比实验发现，太空飞行后的HSPC表现出细胞周期加速、端粒维护基因表达减少、线粒体功能紊乱等七大衰老标志。值得注意的是，太空辐射暴露引起的突变数量是地面X射线辐射的5倍，且存在APOBEC3酶和"暗基因组"调控失常等特有机制。
研究团队开发了骨髓微环境模拟的纳米生物反应器，搭载SpaceX货运飞船在轨运行32-45天。通过实时荧光细胞周期监测系统（FUCCI2BL）发现，太空样本的G1期缩短，提示干细胞静息状态丧失。端粒测序显示太空样本端粒长度趋势性缩短，端粒维护基因（如POLA1、POLA2）表达显著下调。线粒体基因拷贝数分析显示太空样本存在线粒体压力反应，与航天员研究中观察到的炎症因子变化相呼应。
基因组分析揭示太空样本呈现特征性C→T突变模式，与APOBEC3C过表达的地面实验高度相似。在354个太空相关突变中，有150个与APOBEC3C相关，涉及DPP6、IL1RAPL1等神经调控基因。值得注意的是，仅4个突变与地面辐射实验重叠，表明太空辐射的致突变性具有独特机制。空间辐射监测数据显示，每次任务的太空辐射剂量为7.6-10.7mGy，显著低于地球X射线暴露的致突变效应。
研究还发现太空环境会激活LINE-1等重复序列，而APOBEC3酶的过表达可部分抑制这种激活。共表达分析显示，太空样本中LTR45B（AML不良预后标志物）表达上调，而LINE-1 ME3A表达下调。功能实验表明，在年轻骨髓基质细胞上培养可部分逆转太空样本的自我更新能力下降，提示微环境在衰老逆转中的作用。
该研究不仅为太空旅行的长期健康风险评估提供依据，也为地面人类衰老研究提供新模型。研究团队正在开展宇航员样本分析，以验证太空辐射、转座子激活和脱氨酶紊乱在人类衰老中的作用。未来研究将结合荧光APOBEC3活动报告系统，深入解析太空环境对基因组稳定性的具体影响机制。
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