越来越多的证据表明,宇航员在太空中更容易受到感染。例如,国际空间站上的宇航员通常患有皮疹,以及呼吸道和非呼吸道疾病。众所周知,宇航员也会排出更多的活病毒颗粒;例如,爱泼斯坦-巴尔病毒、导致带状疱疹的水痘-带状疱疹、导致溃疡的单纯疱疹-1和巨细胞病毒。这些观察结果表明,太空旅行可能会削弱我们的免疫系统。但是,是什么导致了这种免疫缺陷呢?

渥太华大学生物学系副教授、《免疫学前沿》一项新研究的主要作者Laneuville博士说:“在这里,我们表明,当宇航员到达太空时,许多与免疫功能相关的基因的表达会迅速减少,而当他们在国际空间站上呆了六个月后返回地球时,情况恰恰相反。”。

研究人员研究了14名宇航员的白细胞(白细胞)基因表达,其中包括3名女性和11名男性,他们在年至年间在国际空间站上居住了4.5至6.5个月。从每个宇航员在10个时间点抽取的4毫升血液中分离出白细胞:飞行前一次,飞行中四次,返回地球五次。

总共发现个基因在白细胞中差异表达。在这些基因中,研究人员确定了两个集群,分别有个和29个基因,它们在研究的时间线上串联改变了表达。

第一个集群中的基因在到达太空时被调低,返回地球时被调高,而第二个集群的基因则遵循相反的模式。这两个簇大多由编码蛋白质的基因组成,但有一点不同:它们的主要功能与第一个簇中基因的免疫有关,与第二个簇的细胞结构和功能有关。

这些结果表明,当一个人前往太空时,这些基因表达的变化会导致他们的免疫系统强度迅速下降。

Trudel博士说:“免疫力较弱会增加感染疾病的风险,限制宇航员在太空执行艰巨任务的能力。如果感染或免疫相关疾病发展到需要医疗护理的严重状态,宇航员在太空中获得护理、药物或疏散的机会将受到限制。”医院的康复医生和研究员,渥太华大学细胞和分子医学系教授。

数据显示,这两个集群中的大多数基因在返回地球后的一年内恢复到飞行前的表达水平,通常在几周后平均要快得多。这些结果表明,返回的宇航员在返回地球后至少一个月内感染的风险较高。

相比之下,作者还不知道免疫抵抗力需要多长时间才能完全恢复到飞行前的强度。这一时期的长短可能取决于年龄、性别、基因差异和儿童时期接触病原体的情况。

作者假设,微重力条件下白细胞基因表达的变化是由“液体转移”引发的,即血浆从身体下部重新分配到上部,包括淋巴系统。这导致在太空中的最初几天内血浆体积减少10%至15%。众所周知,液体转移伴随着大规模的生理适应,显然包括基因表达的改变。

拉纳维尔说:“下一个问题是如何应用我们的发现来指导反制措施的设计,以防止在太空中,特别是在长时间飞行中的免疫抑制。”。

“宇航员在太空中的健康,特别是在长期任务中,将受益于检测免疫功能障碍和亚临床炎症。早期检测为干预提供了机会,目的是防止症状恶化。”



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