同卵双胞胎中的一个前往太空后发现基因表达不再匹配,原因令人费解
这对双胞胎都为NASA工作,作为宇航员,因此能够参与一项“里程碑”研究
乔·耶茨
以17,400英里每小时的速度飞行,你可能会认为这对身体有一定损害,但宇航员们经常这样做,回来后并没有变得像煎饼一样扁平。
尽管如此,可能确实有影响——问问斯科特和马克·凯利(Scott and Mark Kelly)吧,他们是同卵双胞胎,不过现在从基因表达上看已经不那么相似了……虽然他们看起来仍然非常像。
自科学家首次掌握火箭发射和在地球大气层外生存的能力以来,许多人类已经在太空中度过了时间,这些旅行使研究人员更好地了解了人体在太空中的变化。
我们现在对人类在国际空间站上待六个月会发生什么有了更多了解,但需要一项“里程碑”研究来提供更长时间旅行的见解。
多亏了凯利兄弟,“双胞胎研究”由NASA进行,涉及对他们两人的检查——事实证明,他们都是宇航员。
由于这对双胞胎拥有相同的遗传物质,研究人员能够确定每个人在不同环境中发生了哪些变化。
当斯科特于2015年前往国际空间站执行近一年的任务时,马克留在地球上,提供了来自地球的测量基线。
斯科特在太空中度过了整整一年,之后来自全国各地的十个研究团队调查了他的生理、分子和认知变化。
体重变化
斯科特在太空中的一年中,体重减少了7%,这可能是由于任务期间增加了锻炼量和控制饮食所致。
与此同时,马克的体重增加了4%。
在斯科特在太空的前六个月,他的骨骼分解和重建周期比后六个月更快,当时他的运动量较低。
身高变化
斯科特和马克在大部分时间里身高相同,但在斯科特返回后,他突然比马克高了5厘米。
这种身高增加是由于太空中的微重力环境使脊柱变长,从而使斯科特稍微超过了哥哥。
DNA和基因
NASA解释说,每条DNA链的末端都有特殊的结构称为端粒,它们保护我们的染色体。
随着年龄的增长,这些端粒往往会变短,但生活方式、压力和环境暴露会影响其缩短速度。
研究人员注意到,斯科特在太空飞行期间不仅经历了端粒长度动态变化,在着陆后的几天内也发生了变化。
端粒变化与斯科特体内维生素B-9水平之间的相关性支持了营养对健康各个方面的重要性,无论是在太空还是地球上。
斯科特的基因表达也发生了变化,其中一些变化在他返回地球六个月后仍在持续。
观察到的一些DNA损伤被认为是辐射暴露的结果,但斯科特基因表达的变化帮助研究人员了解了人体如何适应太空极端环境。
认知变化
斯科特在太空中的大部分时间里,认知表现(包括精神警觉性、空间定向和情感识别)基本保持不变,表明宇航员可以在较长时间内维持高水平的认知表现。
然而,研究人员注意到他在着陆后速度和准确性有所下降,这种变化持续了六个月。
据认为,这些变化可能是由于重新适应地球重力和再暴露于大气环境,以及着陆后繁忙的日程安排所致。
视力变化
斯科特在太空中最奇怪的变化之一是他眼球形状的变化及其对视力的影响。
零重力导致的身体流体转移可能是宇航员在太空飞行期间经历视力问题的原因之一。
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