多項新研究表明:暴露在外太空會加速衰老,還會導致DNA損傷

近日，多篇新研究成果表明，長期暴露在外太空存在多種健康風險，包括與老化和輻射誘發的DNA損傷。

通常來說，如果沒有重力和大氣層，我們就會有多種健康風險，如骨密度和肌肉質量的損失、心血管和神經問題，甚至是眼睛疾病。似乎在太空呆的時間越長，影響就越嚴重。

此次一共有30篇研究論文發表，所有都與長期太空任務帶來的健康問題有關。根據科羅拉多州立大學的新聞稿，這些論文總體上代表了「有史以來最大的一組空間生物學和太空人健康影響數據」。

這些新研究揭示了長期航天飛行的六個潛在有害方面：

氧化應激(自由基和抗氧化劑的不平衡導致組織損傷);

DNA損傷;

線粒體功能障礙(線粒體是細胞的能量包);

端粒長度改變;

基因組和表觀基因組的變化(即受環境影響的基因表達);

微生物群的變化(人體內外的全部微生物)。

其中，端粒長度變化和DNA損傷尤其引人矚目。新研究中列出的所有六種健康特徵在我們的健康方面都起著深遠的作用，但是端粒和DNA損傷尤其可能與衰老過程有關。

端粒是位於染色體末端的保護帽。隨著年齡的增長，端粒越來越短，端粒長度的顯著變化可以被視為加速衰老和/或患癌症、心血管疾病和痴呆症等與年齡相關的疾病的風險增加的跡象。

太空環境對細胞端粒長度的影響早已不是什麼秘密。先前NASA對同卵雙胞胎太空人斯科特和馬克·凱利的研究(斯科特在太空呆了將近一年，而他的哥哥待在地面上)表明，長期太空生活使端粒變長，但一旦回到正常的重力條件下，長度就恢復了正常。

在科羅拉多州立大學的一項研究中，團隊研究了10名在國際空間站上執行過長期(持續大約六個月或更長時間)任務的太空人。

在這些太空人前往空間站和返回地面後，研究人員採集了血樣。結果發現，長期暴露在太空中會導致端粒延長，而在完成任務後，通常端粒又較短，而且要比升空之前更短。

這種現象在生物學中被稱作端粒延長替代機制(Alterative lengthening of telomere, ALT)，通常見於癌症病例或發育中的胚胎。令人不安的是，在所有10名被研究的太空人中都觀察到了這一現象。

當然，並不是說端粒長就是好事。研究人員表示，短端粒和長端粒都與疾病風險增加有關，端粒短與加速衰老和相關的退行性病變如心血管疾病和某些癌症有關。

長端粒可能與長壽有關，但也與癌症有關，因為突變細胞壽命更長，細胞可分裂的次數更多，而癌細胞就是在細胞分裂過程中變異產生的。這10名太空人的端粒長度隨著時間的推移發生了戲劇性的變化，但研究人員還不知道相關的健康影響。

造成在太空長期停留的太空人端粒長度不穩定的原因是慢性氧化應激。

氧化應激是指體內氧化與抗氧化作用失衡的一種狀態，傾向於氧化，導致中性粒細胞炎性浸潤，蛋白酶分泌增加，產生大量氧化中間產物，被認為是導致衰老和疾病的一個重要因素。

研究人員進一步解釋到，在太空中電離輻射環境下的急性暴露已被證明會導致氧化應激，端粒「非常容易受到氧化損傷。

新的研究還表明，暴露在太空中會導致DNA損傷。科學家還記錄到了染色體倒位，這是輻射暴露的特徵。通常，當同一條染色體上出現兩個斷裂，並且斷裂之間的遺傳物質被翻轉時，染色體翻轉就會發生。

長期暴露在太空中的健康影響將繼續是研究人員的關注重點。此類研究非常重要，因為它最終可能會產生新的醫療方案，從而使執行長期任務的太空人更安全。