加州大學聖地牙哥分校(UCSD)桑福德幹細胞研究所的一項開創性研究,揭示了太空飛行對人體幹細胞的深遠影響。該研究發表於《Cell Stem Cell》期刊,指出在太空環境中,人體造血幹細胞與前驅細胞(HSPCs)經歷了加速老化過程,這對維持血液和免疫系統健康至關重要。
研究團隊利用先進的人工智慧(AI)驅動納米生物反應器系統,並結合Space Tango公司的CubeLab技術,進行了四次搭載於SpaceX商業補給服務任務的國際太空站(ISS)實驗。在這些實驗中,幹細胞暴露於太空環境長達32至45天,研究人員得以即時監測其行為變化。結果顯示,與地面對照組相比,經歷太空飛行的HSPCs展現出多項老化跡象:牠們產生健康新細胞的能力下降,DNA損傷增加,染色體末端(端粒)縮短,同時伴隨細胞發炎和粒線體壓力升高。
加州大學聖地牙哥分校桑福德幹細胞研究所所長Catriona Jamieson博士表示:「太空是人體所能面臨的終極壓力測試。」她強調,微重力與宇宙輻射等太空獨特的壓力源,會顯著加速血液幹細胞的分子老化。這些發現不僅對保護執行長期太空任務的太空人健康至關重要,也為我們理解地球上的老化過程及癌症等疾病提供了寶貴的洞見。
此項研究建立在先前NASA雙胞胎研究的基礎之上,該研究曾追蹤太空人Scott Kelly在國際太空站的經歷及其攣生兄弟Mark Kelly的地面生活,初步發現了太空飛行對免疫功能和端粒長度的影響。然而,UCSD的研究更進一步,深入探究了幹細胞層級的分子機制,揭示了太空環境如何觸發細胞老化。
值得注意的是,研究也發現,部分在太空飛行中受損的幹細胞,在返回地球並置於年輕健康的環境後,其損傷跡象有所逆轉。這為開發干預措施以延緩或逆轉細胞老化提供了希望,不僅對未來執行如火星任務等長期太空旅行的太空人健康具有重要意義,也可能為地球上的抗衰老研究及癌症治療帶來新的突破。
這項由加州大學聖地牙哥分校與Space Tango等合作夥伴共同推動的研究,展現了科學探索與技術創新在理解極端環境下人體生理機能方面的協同作用。這些發現對於確保太空人的安全福祉,以及為地球上的健康挑戰尋找新的治療策略,都具有深遠的意義。