随着人类准备进行更长时间的地球以外任务，科学家们正在揭示太空如何重塑人体的令人不安真相。其中受影响最严重的系统是免疫系统，它在轨道上表现得不可预测。这个新兴领域，被称为太空免疫学，现已成为保护宇航员健康的核心。最近发表在《自然-免疫学评论》上的一项研究描绘了太空飞行中经历的细胞混乱——以及可能的解决方案。
太空飞行期间体内的隐秘战争
太空长期以来因其令人敬畏和惊奇而被浪漫化，但对于宇航员来说，生物后果远非诗意。从微重力到宇宙辐射，轨道上的生活将免疫系统推向未知领域。多年来，研究人员观察到宇航员免疫力减弱和神秘症状——从持续感冒到奇怪皮疹——但缺乏机制性解释。
“大多数关于太空飞行的经典人类免疫学数据来自基本表型研究——你可以看到太空飞行扰乱了免疫系统，但对为什么免疫系统在太空中不能良好运作知之甚少，”新研究的主要作者丹·维纳博士解释道。
近期的变化是引入了多组学分析，一种在超详细分子水平上检查细胞的工具。
“现在研究人员将多组学引入工作，我们和其他人能够识别与太空相关的免疫功能障碍的机制和特征，”维纳补充道。
这些发现，来自国际空间站任务、地球上的模拟，甚至SpaceX的Inspiration4民用任务，现在构成了太空免疫学首个科学路线图的骨干。
微生物组、病毒威胁与细胞叛乱
在细胞层面，太空使免疫系统陷入混乱。宇航员不仅承受压力；他们在生物上失去平衡。肠道微生物组作为免疫功能的关键部分，意外地发生变化。潜伏病毒——如爱泼斯坦-巴尔病毒或疱疹病毒——可能在轨道上重新激活，使宇航员面临突发疾病的危险。
维纳的研究发表在《自然-免疫学评论》上，记录了细胞在微重力条件下如何误触发。T细胞、B细胞和其他免疫反应者常常表现不可预测。正如研究所述，
“建立这一新兴太空免疫学子专业的更大目标是开发对策，以保护那些探索地球以外生命的人的健康。”
这些对策范围从个性化免疫健康计划到太空任务期间的实时免疫监测。研究人员甚至建议开发为太空环境量身定制的疫苗，并识别可能增强免疫韧性的营养化合物。
机器学习、槲皮素与保护新前沿
为了支持这些对策，科学家们正在转向机器学习来检测模式和预测风险。一条有希望的研究线涉及一种名为槲皮素的植物化合物，它可能有助于在太空中正常化免疫反应。维纳实验室的早期结果表明，它可以用作宇航员的预防性补充剂。
但这不仅仅关乎地球轨道了。随着航天机构寻求建立月球基地并准备长途前往火星，维持稳定免疫系统的赌注变得更高。像火星尘埃、升高的辐射水平和改变的重力等环境压力源都可能加剧免疫功能障碍。
“我们现在可以精确跟踪免疫系统的每个细胞如何适应太空和不同行星环境，这可以指导新任务的准备并帮助保障宇航员安全，”共同撰写该论文的威尔康奈尔医学院的克里斯托弗·梅森说。
太空免疫学在发现的边缘
毫无疑问，太空免疫学仍处于起步阶段，但其潜力巨大。当前研究奠定了未来科学家可以构建的基础——无论是用于空间站、行星际任务，还是长期殖民努力。目前，它作为一个明确的警钟：太空以我们刚刚开始理解的方式改变我们。
“太空免疫学的研究仍处于非常早期的阶段，”维纳说。“我们认为这篇论文为未来研究奠定了基础，作为受太空飞行影响最大的人体系统之一的指南。参与太空研究无疑是令人兴奋的时期。”
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