中新網(wǎng)北京6月12日電 (記者 孫自法)太空飛行如何影響宇航員健康？隨著人類開展空間活動越來越多而廣受關注。

施普林格·自然旗下“自然系列”若干期刊最新發(fā)表關于宇宙飛行如何影響人類生物學的“空間組學和醫(yī)學圖譜”(SOMA)系列論文，成為目前最大的航空航天醫(yī)學和空間生物學資料匯編。

該系列論文包括收集分析的樣本來自包括SpaceX靈感4號的首次全平民飛行任務，以及在國際空間站度過180天或一年的宇航員，為空間飛行的健康影響提供了長期的視角。

據(jù)介紹，人們已知太空飛行會引發(fā)宇航員分子、細胞和生理變化，給人體帶來各種生物醫(yī)學挑戰(zhàn)。隨著越來越多的人探索太空，了解與太空暴露有關的健康風險對于準備長時間的、月球甚至可能的火星任務十分重要。但當前的航天醫(yī)學框架滯后于地球上的精準醫(yī)療進步，這凸顯出快速發(fā)展太空醫(yī)學數(shù)據(jù)庫、工具和方案的必要。

最新發(fā)表的SOMA合集包括多個不同任務的數(shù)據(jù)，包括SpaceX的靈感4號、北極星黎明、公理任務、NASA雙胞胎任務和日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)(JAXA)的任務。

在《自然》發(fā)表的一篇旗艦論文中，研究團隊給出SOMA資源的詳細指南。他們發(fā)現(xiàn)，靈感4號任務進行的短期低地軌道太空飛行帶來廣泛的分子變化，其中一些與長期飛行的效果一致。這些變化包括細胞因子水平升高、端粒延長，以及免疫激活、DNA受損反應和氧化應激的基因表達改變。雖然超過95%的標志物在任務結(jié)束幾個月里恢復到基線水平，但有些蛋白質(zhì)、基因和細胞因子似乎在飛行后的恢復期仍處激活狀態(tài)，至少持續(xù)到飛行后3個月。

在另一篇《自然》論文中，研究團隊介紹說，靈感4號數(shù)據(jù)顯示，4名平民宇航員在地球上空590公里飛行了3天，其位置高于國際空間站(在位于地球上空370-460公里軌道運行)，這項任務采用了新的太空飛行硬件和診斷設備。他們研究的數(shù)據(jù)描述了人體在解剖學、細胞、生理和認知層面適應宇宙飛行的最初階段，發(fā)現(xiàn)短期任務沒有給機組人員帶來重大健康風險。

在一篇《自然-通訊》論文中，作者團隊研究了空間飛行對靈感4號任務平民宇航員免疫系統(tǒng)的影響，并與64名其他宇航員的情形作比較，提供了免疫系統(tǒng)和微生物組對太空飛行反應的高分辨率圖譜。

他們發(fā)現(xiàn)，不同任務中的免疫系統(tǒng)干擾既有共性也有差異，為未來的任務提供了單細胞層面的免疫參考，包括基因表達、染色質(zhì)可及性和轉(zhuǎn)錄因子基序可及性的變化。特定細胞類型對太空飛行的響應不同，CD14和CD16單核細胞展現(xiàn)出染色質(zhì)可及性和基因表達的變化最大。他們還報告說，女性在基因表達變化和染色質(zhì)狀態(tài)上回歸基線的速度更快。而且他們發(fā)現(xiàn)纖維蛋白原和IL-8也會受到性別特異性影響，這表明凝血和免疫系統(tǒng)調(diào)控對未來宇航員精準醫(yī)療研究非常重要。

SOMA系列論文還探索了表觀基因組學和轉(zhuǎn)錄組學(及表觀轉(zhuǎn)錄組)的變化、宇航員和航天器的微生物組動力學、分泌組與外泌體的蛋白質(zhì)組和代謝變化、線粒體響應、倫理考慮、減輕太空環(huán)境對身體損害的對策，以及對新任務的提議。

論文作者總結(jié)認為，充分利用SOMA數(shù)據(jù)組、工具和資源或有助于加速精準太空醫(yī)學發(fā)展，改進健康監(jiān)測和風險緩和，并為未來的月球、火星和其他太空任務提供基線數(shù)據(jù)。(完)