太空旅行被发现会加速细胞老化
你体内的造血干细胞（HSC）如同工厂经理，最佳工作状态需保持平静休整。但当感染或受伤等压力来袭时，它们会立即启动，大量生成免疫细胞进行防御。随着时间推移，过度压力会使其加速老化并丧失活力。
试想将这些"经理"送入太空。在近地轨道（LEO）环境中，重力消失、辐射激增、生物学规律发生改变。美国国家航空航天局（NASA）的"双胞胎研究"显示，近一年太空暴露的宇航员端粒长度、染色体稳定性及炎症细胞因子表达均出现显著变化。
尽管先前研究已证实微重力影响免疫系统，但构建免疫系统的干细胞又会如何？直到近期，人类造血干细胞和祖细胞（HSPCs）在太空飞行中的老化与功能变化从未被系统测试。
为此，加州大学圣地亚哥分校桑福德干细胞研究所联合NASA与Space Tango成立"空间干细胞轨道研究整合中心"（ISSCOR）。通过四次SpaceX商业补给任务向国际空间站（ISS）运送实验样本，团队在飞行前、中、后全程监测LEO环境对HSPC功能的影响。
研究团队为实时追踪HSPC行为，专门开发了基于人工智能的立方实验室（CubeLabs）骨髓微环境纳米生物反应器。该微型3D生物传感平台使人类干细胞能在太空生长，并通过AI驱动的摄像头持续监测细胞在轨状态。
研究发现，返回地球的HSPCs呈现明显老化迹象：新生健康细胞生成能力下降、DNA损伤易感性增强、染色体末端保护结构端粒出现磨损。这些变化共同指向加速老化现象——如同将年轻细胞送入太空，却带回了疲惫衰老的版本。
桑福德干细胞研究所所长、加州大学圣地亚哥医学院教授凯特里奥娜·贾米森将太空称为"人体终极压力测试"。她强调，微重力与宇宙星系辐射共同作用导致干细胞老化的新发现具有重大意义："理解这些变化不仅关乎长期航天任务的宇航员防护，更能帮助我们在地球上模拟人类衰老及癌症等疾病进程。随着商业航天与近地轨道研究进入新时代，这些知识至关重要。"
基于NASA双胞胎研究和"空间组学与医学图谱"项目，本次研究首次揭示太空环境触发分子老化的具体机制。仅32至45天太空暴露后，HSPCs即显现早衰特征：细胞过度活跃耗尽能量储备，丧失休整能力（长期再生的关键特质）；新生健康细胞产能降低；分子损伤持续累积——包括DNA断裂、端粒磨损及线粒体（细胞能量工厂）内压力信号激增；基因组通常沉默区域被异常激活，破坏细胞稳定性。
这些变化整体模拟了地球上的自然衰老过程，可能削弱免疫防御或增加疾病风险，表明太空环境不仅挑战人体极限，更可能加速生物钟运转。
太空干细胞老化的主要元凶似乎是宇宙辐射增强导致的基因毒性压力。在这些月度任务中，NASA记录的辐射剂量达7.6至10.7毫戈瑞（mGy），相当于常规CT或X光检查的辐射量。尽管看似轻微，但即使微量宇宙辐射在太空多重压力叠加下，仍会引发细胞层面的连锁反应。
有趣的是，当这些太空暴露细胞返回地球置于年轻健康的培养环境后，部分损伤开始修复。这表明通过适当干预，老化细胞可能实现"反弹"，如同宇航员返回地球后接受细胞级"疗养"。
研究团队正基于17次国际空间站任务经验推进后续研究，计划将宇航员纳入实验体系，实时追踪分子变化并探索可保护人体健康的药物或基因工具。
此项研究已发表于《细胞·干细胞》杂志。
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