加州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。这些细胞对血液和免疫系统健康至关重要。
研究团队通过四次SpaceX货运补给任务向国际空间站（ISS）运送实验设备，利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实时监测干细胞变化。研究发现，这些细胞在太空飞行后展现出加速衰老的特征：生成健康新细胞的能力减弱、DNA损伤风险增加，以及染色体末端出现端粒缩短等分子衰老标志。
这些发现不仅对宇航员健康具有重要意义，也为理解地球上的衰老机制和年龄相关疾病（如癌症）提供了新思路。研究结果同时强调需要开发新的防护措施来保护长期太空任务中干细胞功能，并支持开发可早期检测压力诱导衰老的生物标志物。
"太空是对人体的终极压力测试，"研究负责人、桑福德干细胞研究所主任兼加州大学圣地亚哥分校医学院医学教授Catriona Jamieson博士表示，"这些发现至关重要，因为太空中的微重力和宇宙银河辐射等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，也帮助我们在地球上建立人类衰老和癌症等疾病模型。在商业太空旅行和近地轨道研究的新时代，这种知识尤为重要。"
这项发表在《细胞干细胞》期刊的研究指出，短期太空飞行的HSPC衰老模型可为地球人类衰老和年龄相关恶性肿瘤研究提供重要参考。NASA此前的研究已证实太空飞行会影响免疫功能和端粒长度。作者解释说："在近地轨道这种压力环境中，基本物理现象发生变化，导致免疫功能、代谢过程等生理反应的改变。"
标志性研究包括NASA双胞胎研究：宇航员斯科特·凯利在2015-2016年间在国际空间站停留340天，其孪生兄弟马克·凯利留在地球。研究发现基因表达、端粒长度和肠道微生物组均发生改变，虽然许多变化在返回地球后逆转，但发现短期端粒数量增加和基因表达紊乱等持久变化。
最新研究基于双胞胎研究和《自然》杂志发表的44篇航天医学和空间生物学论文的成果，通过聚焦HSPC提供了更精细的分子衰老机制解析。研究团队开发了创新的纳米生物反应器平台，这种微型3D生物传感系统使人类干细胞能在太空中培养，并通过AI成像工具进行监测。
结果显示，暴露在32-45天太空飞行环境中的HSPC展现出典型衰老特征：细胞过度活跃导致储备耗尽，失去休息和恢复能力。分子磨损迹象包括DNA损伤增加、端粒缩短、线粒体炎症和基因组稳定性异常激活，这些压力反应可能损害免疫功能并增加疾病风险。
值得注意的是，当这些太空暴露细胞被放置在年轻的健康环境中时，部分损伤开始逆转，表明通过适当干预可能实现衰老细胞的年轻化。研究团队计划通过更多国际空间站任务和宇航员研究扩展工作，重点监测分子变化并开发防护太空健康的药物或基因对策。
"我们的研究揭示了太空飞行相关的HSPC衰老，为开发长期载人航天对策奠定基础，并建立了AI驱动技术预测太空和地球环境下干细胞功能衰退的方法，"研究人员强调，"最终这些研究可能指导开发治疗策略，以缓解不断扩展的太空经济中与太空相关的衰老和年龄相关疾病。"
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