太空旅行加速人体干细胞衰老Space travel “accelerates human stem cell ageing”

环球医讯 / 干细胞与抗衰老来源:www.msn.com美国 - 英语2025-09-05 02:27:48 - 阅读时长3分钟 - 1198字
最新研究显示,太空旅行会加速人体造血干细胞的衰老进程,导致其再生能力下降、DNA损伤风险增加,并出现端粒缩短等老化标志。加州大学圣地亚哥分校团队通过国际空间站实验发现,微重力和宇宙辐射会引发干细胞线粒体功能障碍和基因组不稳定,该发现不仅对宇航员长期健康防护具有重要意义,也为地球上的衰老机制研究和癌症等疾病治疗提供了新方向。
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太空旅行加速人体干细胞衰老

太空旅行会加速人体干细胞的衰老过程,这是最新研究揭示的重要发现。

美国科学家团队发现,太空飞行会加速与血液和免疫系统健康密切相关的造血干细胞衰老。发表在《细胞干细胞》(Cell Stem Cell)期刊的这项研究指出,空间环境诱发的压力可能增加长期星际旅行期间疾病发生的风险。

加州大学圣地亚哥分校桑福德干细胞研究所(SSCI)的研究人员在四次SpaceX商业补给服务任务中,利用自动化的AI驱动干细胞追踪纳米生物反应器系统,在国际空间站实时监测干细胞变化。结果显示,人体造血干细胞和祖细胞(HSPCs)在太空飞行后失去部分生成健康新细胞的能力,表现出更高的DNA损伤倾向,并在染色体末端出现加速衰老的迹象——这些现象均表明细胞衰老进程显著加快。

桑福德干细胞研究所所长卡特里娜·贾米森教授表示:"太空环境是对人体的终极压力测试。这些发现至关重要,因为它们证明微重力和宇宙辐射等太空压力因素会加速血液干细胞的分子衰老。理解这些变化不仅有助于保护长期太空任务中的宇航员健康,也能帮助我们模拟地球上的衰老过程和癌症等疾病。随着商业航天和近地轨道研究新时代的到来,这项知识尤为重要。"

此前NASA的研究已发现太空飞行会影响免疫功能和染色体端粒长度。著名的双胞胎研究中,斯科特·凯利在国际空间站度过340天,其基因表达、端粒长度和肠道微生物组均发生改变,虽然大部分变化在返回地球后恢复正常,但部分变化如短端粒数量增加和基因表达紊乱持续存在。

新研究基于双胞胎研究和太空组学与医学图谱组的44篇相关论文,通过聚焦HSPCs首次揭示了太空引发分子衰老的详细机制。研究人员开发的纳米生物反应器平台,采用微型3D生物传感系统,结合AI影像技术实现太空环境下的干细胞培养监测。

实验显示,经历32-45天太空飞行的HSPCs表现出衰老特征:细胞活性异常增强导致能量储备过度消耗,再生修复能力减弱;DNA损伤和端粒缩短等分子损伤标志更加明显;线粒体出现炎症和应激反应,并激活原本沉默的基因组区域。这些应激反应会削弱免疫功能,增加疾病风险。值得注意的是,当将这些太空暴露细胞置于年轻健康环境时,部分损伤出现逆转迹象。

研究团队指出,该发现不仅对保障宇航员健康具有指导意义,更为理解地球上的衰老机制和年龄相关疾病(如癌症)提供了突破性研究框架。参与研究的太空科技公司Space Tango总裁特威曼·克莱门茨表示,通过持续显微观测技术实现的这项突破,将为未来太空医学研究奠定基础。

目前SSCI团队已开展16次国际空间站实验,计划进一步通过更多航天任务和宇航员研究,实时监测分子变化并探索健康防护措施。贾米森教授强调:"太空实验的复杂性促使地面科学研究水平不断提升,空间研究推动的地球技术进步使基础研究更贴近人类健康需求,我们在太空研究中获得的癌症认知令人震撼。"

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