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太空旅行的健康影响《自然》 精选

已有 3723 次阅读 2024-6-15 06:59 |系统分类:海外观察

海莉·阿肯诺在首次前往太空之前,有很多事情让她担忧。她的健康状况对于一名太空旅行者来说很不寻常:她将成为第一位进入地球轨道的儿童癌症幸存者,也是第一位带着假肢的人——一根金属杆代替了因癌症被切除的一条腿的一部分。

 

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但在2021年9月发射前的早晨,她感到出奇地平静。“我一直在想,‘我什么时候会感到紧张?’”她说。“通往太空的9分钟旅程——那是我生命中最美好的时光。”

阿肯诺是即将到来的趋势的标志,随着像SpaceX这样的公司(总部位于加利福尼亚州霍桑)将越来越多的平民通过昂贵的商业航班送往太空。几十年来,通过研究专业宇航员的健康效应来映射太空旅行的影响,这些宇航员中的许多人经过多年的心理和身体训练才获得这份工作。现在,一系列于6月11日发布的科学报告旨在描绘太空飞行对拥有更广泛健康历史的太空游客的影响。

研究表明,仅仅在轨道上待几天就可能导致免疫细胞紊乱、脱水和思维模糊——但这些状况大多数在旅客返回地球后不久就会恢复正常。

这44份报告——由来自25个国家和100个机构的作者撰写——构成了迄今为止最大规模的数据目录,详细记录了太空旅行对人体的影响。“这是太空飞行精准医疗的开始,”纽约市韦尔康奈尔医学院的遗传学家克里斯托弗·梅森说,他是一些论文的共同作者。“让我们为这些普通人组成的机组人员带来现代分子生物学工具的全部武装。”

宾夕法尼亚大学佩尔曼医学院研究宇航员行为健康的流行病学家马蒂亚斯·巴斯纳说,到目前为止,关于太空飞行健康影响的数据大多收集自30岁及以上的白人男性,其中许多人有军事背景,他是一些论文的共同作者。关于其他群体的人如何应对太空飞行的独特压力,包括辐射暴露和微重力,人们所知甚少。

这意味着风险可能更高。“太空是一个非常奇怪的环境,”巴斯纳说。

另一方面,与国家航天机构如NASA运营的政府性任务相比,商业太空飞行也更频繁地发射。因此,从好的方面来看,研究人员可以比以前更快地收集数据——并且可能来自更多样化的人群,巴斯纳补充道。

最新的研究之一评估了SpaceX 2021年Inspiration4飞行任务的机组人员健康状况,这是第一次全平民太空飞行绕地球轨道飞行。那次飞行的四名乘客包括两名男性和两名女性——其中一人是阿肯诺——年龄从29岁到51岁不等。

在他们大约三天的轨道飞行中,阿肯诺和她的同伴们收集了唾液、尿液和血液样本,对自己进行了超声波检查,进行了认知测试,并佩戴了健身追踪器。研究人员评估了这些样本和数据,发现了一些以前只在更长的太空飞行中注册过的生理变化。这些变化包括免疫细胞功能的改变,以及染色体末端的端粒延长。

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四名宇航员穿着新宇航服准备进入太空。

Inspiration4任务的机组人员(从左至右)包括航空电子工程师克里斯·森布罗斯基、地质学家兼艺术家西安·普罗克特、亿万富翁商人贾里德·艾萨克曼以及医生助理和儿童癌症幸存者海莉·阿肯诺。

 

然而,梅森说,大约95%的变化在机组人员着陆后不久就恢复了。一些剩余的变化至少在着陆后持续了三个月,这表明需要一个更长的恢复期。

由于只有四个人的数据,很难对太空飞行对平民的影响得出坚定的结论。研究人员尽可能将他们的结果与NASA或日本宇宙航空研究开发机构合作的宇航员的数据进行比较。他们还参考了在太空中生长、暴露于辐射或在微重力条件下生长的小鼠和细胞培养物的数据。

当你看到三种不同任务和三组不同的人一次又一次地出现相同的生物标志物水平上升时,“那时你开始相信它”,华盛顿州西雅图蓝地球空间科学研究所的系统生物学家、几项研究的合著者阿夫辛·贝赫什提说。

梅森和他的同事开发了一个名为太空组学和医学图谱(SOMA)的数据库,用于收集来自民间太空旅行者和专业宇航员的这些及未来的健康信息,并建立了一个生物库来存储他们的样本。德克萨斯A&M大学在科利奇斯通研究太空飞行生物效应的系统生理学家苏珊·布鲁姆菲尔德说,这些数据以及从Inspiration4收集到的广泛数据是该领域的激动人心的发展。

 

但是布鲁姆菲尔德希望在这些和未来使用SOMA数据库的出版物中看到更多人口统计细节,如年龄、性别和过去的医疗史。尽管隐私问题过去限制了此类信息的发布,但布鲁姆菲尔德认为,让研究人员能够访问可能帮助确保未来太空旅行者安全的数据是很重要的。梅森指出,SOMA包含了这样的数据,但不能公开发布。

令人惊讶的是,Inspiration4飞行——一次相对较短的旅行——引发了一些与执行更长时间任务的宇航员相同的生理变化,西雅图华盛顿大学的药剂师凯瑟琳·杨说,她研究太空飞行对人体肾脏的影响。巴斯纳说,收集更多这类数据可以帮助研究人员设计干预措施,以减轻或至少预测太空飞行对平民和宇航员身体的影响。

例如,某人的数据可能表明他们在太空中特别容易患严重的运动病,他说,知道了这一点可以让医生提供治疗——或至少建议这个人完全避免去。 “如果你要花三天时间在袋子里呕吐,你可能不想为那张票支付1000万美元。”

 



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