研究显示太空飞行会使特定人类干细胞加速老化。这项发现加深了科学家对太空探索对人体影响的理解。
干细胞存在于人体各处，具有自我复制能力并可转化为其他特化细胞（如血细胞、脑细胞或骨细胞），用于维持和修复身体机能。
"在太空环境中，干细胞功能出现衰退，"研究首席作者、加州大学圣地亚哥分校医学院桑福德干细胞研究所主任Catriona Jamieson教授表示，"它们自我更新和再生的能力减弱，这对长期太空任务至关重要。"
这项由NASA部分资助的研究，于2021年底至2023年初通过SpaceX执行的四次国际空间站补给任务完成。相关成果发表于《Cell Stem Cell》期刊。
"这是首个在近地轨道实时观察干细胞行为的研究，"Jamieson指出，这类研究可直接影响宇航员的健康管理，"我们需要研究干细胞健康状况，确定谁更适合承受太空压力——起飞、在轨和返回过程都充满压力。"
轨道上无眠
NASA曾在2010年通过"发现号"航天飞机开展首项太空干细胞研究，该实验名为干细胞再生实验，研究微重力对小鼠胚胎干细胞分化能力的影响。
在最新研究中，科学家使用髋关节置换手术患者的骨髓干细胞样本。这些与免疫系统和血液健康密切相关的细胞，被放置在无菌海绵基质中，并置于特制的手机大小生物反应器内。国际空间站的AI系统对细胞进行实时监测。
"正常情况下我们的干细胞应保持80%的休眠状态以维持完整功能，"Jamieson解释道。但在太空环境中，微重力和宇宙辐射导致细胞异常活跃。
"这些干细胞觉醒后无法重新进入休眠状态，最终功能衰竭，"她补充道，"当干细胞在微重力压力下衰竭，就无法正常生成免疫系统。"
研究显示，部分细胞在45天太空飞行中出现能量储备过早耗尽和加速老化迹象。这些细胞激活了通常隐藏的DNA序列——重复基因元件或称"暗基因组"。
"在强烈压力下，我们会激活这些重复序列，"Jamieson解释道，"这些远古逆转录病毒占据人类DNA的55%，会使干细胞陷入死亡循环。细胞在严重压力下会加速衰老。"
这种现象与Jamieson在前白血病患者细胞中观察到的干细胞压力相似。作为具有九次太空干细胞研究经验的专家，她正计划开发抗衰老对策。
"我们可用这些生物反应器预测谁适合太空任务，并研发应对措施，"她提到即将开展的抗"暗基因组"药物临床试验。初步证据显示返回地球后干细胞功能可在一年内恢复。
研究还发现，癌症患者的干细胞同样存在这种压力损伤，"这对加速癌症研究具有重要意义。"
老化机制确证
加州大学旧金山分校的Arun Sharma指出，这项发现提示长期太空任务可能削弱血液和免疫系统。密歇根奥克兰大学Luis Villa-Diaz认为该研究为开发防护策略指明方向，瑞典乌普萨拉大学Elena Kozlova表示这是首次获得太空老化直接证据。
不过研究结果并不完全一致，Kozlova在早前干细胞火箭实验中发现微重力会激活生长相关基因，这表明特定条件下太空环境可能促进细胞年轻化。
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