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太空飞行改变人类心脏细胞,可在地球上恢复(大部分)正常



太空旅行改变了凯利的染色体 00(CN)随着在太空停留的时间变得越来越普遍,并且对月球和火星的任务计划更长,科学家们说,有必要更好地了解微重力对心脏的影响。过去的研究表明,太空飞行可以降低心率,降低动脉压并增加心输出量。但是新的研究检查了微重力(或零重力)如何在细胞水平上影响人的心脏。

斯坦福大学医学院的Joseph C. Wu说:“我们已经能够检查宇航员在太空中和何时退缩时的健康,但我们无法了解分子细胞的变化。” ,也是该研究的资深作者。可以使人类健康得到维持。 太空一年,NASA Twins研究得出结论美国宇航局双胞胎研究总结说,人类健康可以在太空中“维持”一年为了回答这个问题,斯坦福大学的研究人员检查了三个人的心脏细胞中的心脏功能和基因表达。

Wu说,这些心脏细胞不是通过活检而来的,而是一种侵入性很强的程序,而是通过将一小部分血液“重编程”为人类干细胞而制成的。然后将心脏细胞在国际空间站上培养五个半星期,这是同类研究中的第一次。他们发现暴露于微重力会改变2,635个基因的表达-由DNA产生的RNA的暂时变化-但大多数返回地球后10天内恢复了正常的基因表达模式。

Wu解释说:“如果将DNA视为永久性食谱,则RNA是该食谱中食谱的临时手写副本。” “基因表达……因此被环境暂时改变,在这种情况下是微重力。”吴说,观察到的变化是“微妙的”,但具有统计学意义。他说很难说这些变化是否会影响心脏的功能。

“请记住,我们的研究只有五个星期,时间很短。我不知道如果六个月后基因会发生什么变化,” Wu继续说道。“我敢肯定,如果您在更长的时间之后检查了宇航员,您会看到更多的变化。”太空飞行正在激活宇航员中的疱疹 人类在太空中生活了19年,宇航员平均一次在国际空间站上停留六个月。

吴说,他对人类的心肌细胞能够适应微重力的速度感到惊讶。他说:“这些研究可能提供对有益于长期航天的宇航员健康的细胞机制的见解,或为改善地球心脏健康的新见解奠定基础。”来自干细胞的心脏细胞在2017年进行商业补给任务时,乘坐SpaceX航天飞机被送往国际空间站。到达那里后,这些细胞由宇航员凯特·鲁宾(Kate Rubins)培养,而后者恰巧接受了分子生物学的培训。

同时,出于比较目的,在地球上培养了相同类型的细胞。在国际空间站上4.5周和返回地球10天后,对细胞进行RNA测序。美国宇航局发现宇航员的基因表达不再与同卵双胞胎相同他说:“从逻辑上来说,这是一个非常困难的研究。” 例如,一旦再进入船只降落在太平洋上,受孵化器保护的样品就必须用直升机回收。

Wu和他的团队目前正在进行一项更复杂的研究,其中涉及到明年将一块工程化的3D人体心脏组织(看起来更像人类心脏)发送到太空。至于人体是否需要长达数年的太空旅行-例如去火星-Wu不确定。他说:“我不知道。” “我认为这将给人体带来很大压力,这就是为什么我们有兴趣对这个非常及时的话题进行研究的原因。”
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