加利福尼亚大学圣地亚哥分校桑福德干细胞研究所的研究人员发现，太空飞行会加速人体造血干细胞和祖细胞（HSPCs）的衰老过程。在《细胞干细胞》杂志发表的研究中，研究团队通过四次SpaceX货运补给任务，使用自动化人工智能驱动的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。研究显示，这些细胞在太空环境下出现染色体末端端粒加速缩短、DNA损伤增加以及生成健康新细胞能力下降等分子衰老特征。
桑福德干细胞研究所所长兼UCSD医学院医学教授Catriona Jamieson表示："太空是对人体的终极压力测试。这些发现至关重要，因为太空环境中的微重力和银河宇宙辐射会加速血液干细胞的分子衰老。理解这些变化不仅关乎保护长期太空任务中的宇航员，也有助于我们在地球建立衰老模型和研究癌症等疾病。随着商业航天和近地轨道研究的兴起，这方面的知识变得尤为重要。"
NASA此前的双胞胎研究已发现太空环境会影响免疫功能和端粒长度。该研究让宇航员Scott Kelly在国际空间站驻留340天，与其留在地球的同卵双胞胎Mark Kelly进行对照。研究发现基因表达、端粒长度和肠道微生物组出现变化，但返回地球后多数指标恢复常态，仅保留部分长期变化如端粒缩短和基因表达紊乱。
这项新研究建立在双胞胎研究和太空组学与医学图谱组的研究基础上，通过聚焦HSPCs首次揭示了太空环境触发分子衰老的具体机制。研究团队联合Space Tango公司开发了微型3D生物传感纳米生物反应器平台，使人类干细胞能在太空培养并利用AI成像技术实时监测。
主要发现包括：
- 经过32-45天太空暴露的HSPCs表现出与衰老相似的特征
- 细胞出现过度激活状态，消耗储备且失去休眠恢复能力
- DNA损伤增加，端粒缩短更显著
- 线粒体出现炎症和应激反应，基因组沉默区域异常激活
- 部分太空暴露细胞在年轻培养环境中出现损伤逆转迹象
研究团队计划通过更多国际空间站任务和宇航员研究，持续监测分子变化并探索药物或基因干预措施。Jamieson强调："太空实验迫使我们在地面开展更精确的研究，这些发现对地球上的癌症研究具有突破性意义。"
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