太空飞行对人体有两种主要而特殊的影响

我们现在可能有几个理由想要逃离地球的麻烦，搭便车前往火星。但太空生活很艰难：辐射、失重、孤立和混乱的睡眠时间安排都会对身体造成伤害。在我们地球人开始为期七个月的火星之旅——或任何其他天体位置——之前，我们需要了解太空的恶劣条件会如何影响我们的身体。

进入：科学。在《细胞出版社》杂志的一系列研究中，200 多名研究人员概述了他们迄今为止对太空飞行如何影响人体的基本知识的了解，支持了 NASA 计划在国际空间站之外开展一项更为艰巨的人类事业。该研究是 NASA 双胞胎研究的后续研究，该研究将斯科特·凯利与他在地球上的同卵双胞胎兄弟、宇航员马克·凯利进行了比较，因为斯科特在太空度过了一年的大部分时间。

在最新研究中，研究人员研究了一组 10 名互无血缘关系的宇航员。他们在宇航员在国际空间站进行大约六个月的太空飞行之前和之后检查了他们的血液样本，以研究他们的染色体。科学家们对他们的端粒特别感兴趣——端粒是染色体末端的保护性 DNA 序列，其作用有点像鞋带末端的帽子。

首席研究员之一、科罗拉多州立大学放射生物学家苏珊·贝利 (Susan Bailey) 表示，随着年龄的增长，端粒通常会变短，这会增加患心血管疾病和某些癌症等与年龄相关的疾病的风险。因此，在充满压力的太空飞行环境中，端粒会缩短是意料之中的事情。然而，贝利的团队却发现，在轨道实验室中的宇航员在太空中会经历端粒长度令人费解的增加——这一发现与最初的双胞胎研究结果一致。随后，宇航员返回地球后，端粒长度又恢复到接近正常长度。

为了收集更多关于压力环境对宇航员的影响的信息，研究人员还研究了攀登珠穆朗玛峰的双胞胎登山者的样本（贝利认为，珠穆朗玛峰是一种极端环境，相当于地球上的太空环境）。“这几乎和宇航员实验的设计一样，”贝利说。“令我们惊讶的是，我们在攀登的双胞胎身上都看到了延长的端粒。”

贝利表示，这项研究似乎表明端粒延长受到氧化应激的影响，氧化应激是人体细胞中自由基的过度积累，登山者和宇航员都会经历这种现象。她说：“正常的血细胞正在死亡，并试图生存。它们正在适应新的环境。一些细胞会激活另一种途径来保持端粒的正常运转。这与一些肿瘤的情况类似。一些细胞就是从这一过程中出现的。我们认为这也是我们在太空飞行中看到的情况。”

现在，研究人员将把注意力转向确定究竟是什么原因导致了这些分子变化。贝利和其他许多研究人员正在与美国宇航局合作，开展一系列即将开展的任务，以了解太空中的不同情况如何改变我们的生物学。“我们将最终派出大约三十名或更多的宇航员执行不同持续时间的任务，我们将能够进行一些非常相似的研究。”

其他研究人员也有很多工作要做。例如，NASA 的研究人员阿夫辛·贝赫什提 (Afshin Beheshti) 在本期杂志上发表了研究成果，揭示了宇航员特有的健康问题（骨骼和肌肉质量下降、器官并发症、昼夜节律变化）是如何源于线粒体损伤的。

“我们首先要问的是，太空中人体中是否存在某种普遍机制，可以解释我们所观察到的现象，”贝赫什提在新闻稿中说。“我们反复发现，线粒体调节中发生了一些事情，导致一切都失控。”

众所周知，线粒体是细胞的“发电厂”。当这些产生能量的细胞器暴露在重力或辐射下时，它们基本上就会发生故障。幸运的是，目前已经有一些针对线粒体功能障碍的治疗方法，因此下一步就是开始测试这些治疗方法对宇航员的影响。

贝利说，现在，弄清楚太空飞行的生理需求就显得更加重要了，因为这可以帮助研究人员设计出应对太空旅行压力的医疗对策。毕竟，航天机构一直将目光投向遥远的宇宙目的地。“随着航天机构将越来越多的人送往空间站和空间站以外的地方，对于像我这样的太空迷来说，这确实是一个激动人心的时刻，”她补充道。