(CNN) — 太空飞行会使某些人类干细胞加速老化,加州大学圣地亚哥分校医学院最新研究揭示了太空探索对干细胞功能的特殊影响。
干细胞遍布人体全身,具有自我复制和转化为血细胞、脑细胞或骨细胞的能力,用于组织维护和修复。该研究首席作者凯特里奥娜·贾米森教授指出:"在太空中,干细胞自我更新和再生能力显著下降,这对长期太空任务至关重要。"
NASA资助的这项研究利用SpaceX 2021-2023年间执行的四次国际空间站补给任务,在特制手机大小生物反应器中监测骨髓干细胞。人工智能系统实时追踪显示,在微重力和宇宙辐射环境下,干细胞持续保持活跃状态,导致能量过度消耗并呈现早衰特征。
"正常情况下,干细胞应有80%时间处于休眠状态以维持功能完整,但太空环境打破这种平衡。"贾米森解释称,激活的干细胞不仅消耗自身能量,还启动了被称为重复元件的"暗基因组"区域——这些源自上万年前逆转录病毒入侵遗留的DNA序列,占人类基因组55%。
研究发现,持续激活的干细胞表现出类似白血病前期患者的细胞应激反应。值得注意的是,宇航员返回地球后约需一年时间恢复,这为癌症患者的干细胞损伤研究提供了新视角。
国际空间站实验中的生物反应器技术将用于开发预测模型,帮助筛选适合长期太空任务的宇航员,并开发抗衰老药物。加州大学研究团队已启动相关临床试验,测试阻断暗基因组激活的药物效果。
加州理工学院阿run·夏尔马指出,这项研究首次实时观测到太空环境对干细胞的直接影响。密歇根州奥克兰大学路易斯·比拉-迪亚兹教授认为,研究成果既为太空探索提供防护策略,也可能催生治疗地球居民衰老相关疾病的突破性疗法。
瑞典乌普萨拉大学埃琳娜·科兹洛娃补充指出,虽然部分微重力实验显示某些干细胞呈现年轻化特征,但这项研究为太空环境加速衰老提供了最明确证据。研究团队计划下一步测试抗衰老药物在太空环境中的有效性,这可能同时推动癌症治疗和太空医学的发展。
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