最近我們最迫切的愿望就是登上火星，但在我們?nèi)ミ@顆紅色星球進(jìn)行歷時(shí)七個(gè)月的旅程時(shí)，我們需要先了解一下艱苦的太空環(huán)境給我們的身體帶來的影響。
感謝宇航員Scott和Mark Kelly自愿成為NASA的研究對(duì)象。自從他們執(zhí)行完太空任務(wù)之后，NASA就開始對(duì)他們進(jìn)行研究。研究人員們收集了這對(duì)雙胞胎在地球和太空里的血液樣本和其它的生物材料，并進(jìn)行了比較。
雖然這一雙胞胎研究的完整結(jié)果還需要一兩年的時(shí)間才會(huì)面世，但現(xiàn)在我們已經(jīng)有了一些發(fā)現(xiàn)。在Scott Kelly執(zhí)行任務(wù)之前、之時(shí)和之后(他在太空里待了340天)，他的基因表達(dá)、DNA甲基化作用和其它的生物標(biāo)記都發(fā)生了變化。根據(jù)領(lǐng)導(dǎo)該研究的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，這些變化可能是Scott長期待在太空中所致。該團(tuán)隊(duì)將他們的初步研究結(jié)果呈現(xiàn)在了NASA人類研究方案的科學(xué)家會(huì)議上。
約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的遺傳學(xué)家Andrew Feinberg是研究成員之一，他說道：“該研究最重要的地方在于它表明我們可以做到。我不認(rèn)為人們會(huì)意識(shí)到宇航員在太空中會(huì)輕易發(fā)生遺傳變化。”
作為同卵雙胞胎，這對(duì)兄弟在遺傳上非常相似。然而，研究人員們發(fā)現(xiàn)當(dāng)Scott在太空中時(shí)，他的端粒比他的雙胞胎兄弟更長。雖然Scott的端粒在回到地球上之后，于很短時(shí)間內(nèi)就回到了進(jìn)入太空之前的狀態(tài)，但這樣的結(jié)果依舊在人們的預(yù)料之外。畢竟人們一直以為端粒會(huì)隨著一個(gè)人的生命進(jìn)程而變短，太空飛行的壓力理應(yīng)加速端粒變短，事實(shí)卻與之相反。
科羅拉多州立大學(xué)的放射生物學(xué)家Susan Bailey表示：“這完全與我們的預(yù)期相反。”
NASA人類研究項(xiàng)目的首席科學(xué)家John Charles說科學(xué)家們之所以對(duì)太空飛行時(shí)的端粒長度感興趣，是因?yàn)樗鼈兊母g會(huì)導(dǎo)致宇航員在執(zhí)行長期任務(wù)時(shí)出現(xiàn)健康問題。在將宇航員送到火星上之前，理解長期太空旅行的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)非常重要。
即便Scott的端粒神奇地增長了，但這依舊值得審查。
Charles說：“我們應(yīng)該知道端粒變長并不總是好事，因?yàn)槎肆Ｗ冮L也與某些疾病進(jìn)程和病狀有關(guān)。不過在這一例子中，事實(shí)并非如此?！?/p>
該研究結(jié)果的另外一個(gè)謎題在于DNA甲基化作用，這一過程會(huì)在DNA分子上增加甲基群以便控制基因表達(dá)。研究人員們發(fā)現(xiàn)當(dāng)Scott在太空中時(shí)這一過程會(huì)減慢，與此同時(shí)Mark體內(nèi)的甲基化作用卻加快了。
Charles表示：“甲基化作用即基因關(guān)閉不需要被復(fù)制的部分。測量甲基化作用的變化也能記錄基因在不同環(huán)境中的活躍情況，決定哪些基因不需要被解讀和轉(zhuǎn)錄，身體也不需要在這些部分進(jìn)行蛋白質(zhì)編碼。這些測量能夠幫助我們從基因?qū)用?，來理解身體對(duì)太空飛行因素的反應(yīng)。”
科學(xué)家們觀察到Scott體內(nèi)的基因表達(dá)有急劇變化，比起他的兄弟，他在太空中多待了520天。這些變化可能是苛刻的條件所致。現(xiàn)在，研究人員們會(huì)將注意力轉(zhuǎn)向是什么導(dǎo)致這些分子變化出現(xiàn)。
Charles說道：“如果Kelly兄弟并沒有被選作宇航員，那么NASA的基因研究將會(huì)處于較慢進(jìn)程?！?/p>
了解人體對(duì)長期太空飛行的反應(yīng)將是艱巨的任務(wù)，但總有人需要去執(zhí)行這一任務(wù)。如果我們還想殖民火星，那么 情況將尤為如此。
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