保证宇航员在长期太空任务时的身体健康的

时间:20-05-22 栏目:天文科学 作者:wenkula 评论:0 点击: 288 次



秀丽隐杆线虫


秀丽隐杆线虫


(神秘的地球报道)据凤凰科技(编译/严炎刘星):科学日报报道,常言道小不点有大作用。从这个角度看,保证宇航员在长期太空任务时的身体健康的关键可能在于一个体长不足1毫米的小蛔虫。通过研究秀丽隐杆线虫——一种和果蝇一样被广泛用作更大生物体的模型的毫米长的蛔虫——日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)在国际空间站上进行的两项调查将帮助研究人员寻找宇航员身上出现的生理问题的线索。这项调查的结果将促进对生活在太空的人群的骨骼和肌肉流失问题的新疗法。这些发现还将有益于生活在地球上的患有肌肉和骨骼疾病的人们。


“太空飞行引发的健康变化,例如肌肉和骨骼质量流失,是我们宇航员面临的一个重大挑战,”美国宇航局位于约翰逊航天中心的国际空间站项目办公室的美国宇航局首席科学家朱莉•罗宾逊(Julie Robinson)这样说道。“我们调查在国际空间站的解决方案不仅是为了保证宇航员的健康——这主要是针对宇航局正在考虑更长期的深空探索任务——也是为了帮助那些生活在地球上因为衰老或者疾病而具有有限活动能力的人们。”


我们依赖引力长出更强壮的肌肉和骨骼。运动员会通过举重——克服引力作用——使得自己身体更强壮。当引力极大的减少——正如在太空时的状况一样——我们不再需要肌肉克服引力,因此肌肉和骨骼会缓慢的开始恶化。即使每天都锻炼,微重力条件下宇航员的身体会丢失骨骼和肌肉质量。


长期卧床的病人也面临相同的问题。这种静止状态,即使去除简单的日常运动,会对老者和弱者骨骼和肌肉产生负面效应。长期卧床的病人会经历肌肉萎缩、骨质疏松和新陈代谢的变化,类似于长期太空飞行产生的效应。


其中一项名为通过微重力改变秀丽隐杆线虫肌肉纤维的调查预计将在2015年SpaceX公司第六次空间站补给任务中发射前往空间站。它将调查秀丽隐杆线虫的肌肉纤维和细胞骨架,从而查明这些生理系统针对微重力是如何发生改变的。国际空间站的成员将在微重力条件下培养一批蛔虫,并在利用离心机创造的正常引力环境里培养另一批蛔虫。这使得可以直接对比太空里不同程度的引力作用对生物体产生的效应。


另一项正在国际空间站进行的JAXA调查则是通过研究秀丽隐杆线虫的DNA来进行深入调查。这项太空生长的秀丽隐杆线虫的实验胚胎学研究是在SpaceX公司CRS-5再补给项目中发射的。它要求在轨实验室的宇航员培养四代蛔虫,每一代蛔虫的成年个体和幼虫分别在各自整个生命周期的不同时间点被保存。这些蠕虫将在1月的SpaceX龙飞船项目中返回地球。


“宇航员将培养多代生物体,这使得我们可以调查处于不同发展阶段的生物体。”两项研究的首席调查员、日本仙台市东北大学的东谷敦(Atsushi Higashitani)这样说道。“我们的研究将帮助解释微重力条件下这些健康变化是如何以及为何发生的,并确定适应太空的特征是否会在不改变有机体基本DNA的前提下,从一代细胞传递给下一代。然后,我们可以调查这些效应是否可以通过不同的药物和疗法来治疗。”


在每项调查里培养的蛔虫将与在日本实验室里培养的相似蛔虫进行对比。理解在微重力环境下发生的分子改变将帮助研究人员研发疗法以抵消衰老和长期卧床所导致的生理变化,例如肌肉萎缩和骨质酥松,同时帮助研发长时间太空任务的宇航员的疗法或者锻炼方案。



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