太空飛行對表觀遺傳年齡的影響:研究揭示加速與可逆性

编辑者: Tetiana Martynovska 17

一項針對「Axiom 2」任務太空人進行的生物學研究,揭示了短期太空飛行對人類分子老化標記的顯著影響,並探討了人體對極端環境壓力的生物學反應。該研究的核心分析了從該次任務中採集的血液樣本,旨在檢視太空環境的壓力源如何重塑與年齡相關的分子特徵。

太空可能成為年齡逆轉的試驗場。

這次商業載人任務於2023年5月啟動,為期約十天,其船員配備了密集的生物醫學實驗項目,以深入探究太空條件下的人類生理機能。這些壓力源的獨特組合,包括微重力、電離輻射、晝夜節律紊亂以及社會隔離,在地球上難以完全模擬,使其成為研究老化生物學的天然試驗場。

該研究的關鍵發現,發表於2026年初的《Aging Cell》期刊上,指出「Axiom 2」四名機組人員的平均表觀遺傳年齡加速(Epigenetic Age Acceleration, EAA)在飛行第7天時增加了1.91年。這種加速反映了在任務期間,分子層面上快速發生的與年齡相關的反應。領導這項分析的團隊,由來自巴克老化研究所(Buck Institute for Research on Aging)的資深作者大衛·法曼博士(Dr. David Furman)領銜,合作機構還包括康乃爾醫學院(Weill Cornell Medicine)和法赫德國王費薩爾專科醫院暨研究中心(King Faisal Specialist Hospital and Research Centre)。

研究人員利用多個基於DNA甲基化的時鐘,開發了一種EAA指標,用以量化這些壓力如何隨時間改變生物年齡。他們對血液樣本進行了詳細的縱向分析,涵蓋了飛行前、飛行中(第4天和第7天)以及返回後(返回後第1天和第7天)的五個時間點。值得注意的是,在太空人返回地球後,所有四名機組人員的生物年齡估計值均有所下降,顯示出短期太空飛行的生物學影響在很大程度上是可逆的。具體而言,年長的太空人恢復到飛行前的表觀遺傳年齡水平,而較年輕的太空人則表現出生物年齡低於基線值的現象。

這種快速的生物學年齡波動及其在地球上的迅速逆轉,強烈暗示人體生理機能可能內含能夠抵消太空相關壓力的固有「再生機制」。進一步的分子層面探討顯示,免疫細胞群的變化,特別是調節性T細胞(regulatory T cells)和初始CD4 T細胞(naive CD4 T cells)的顯著響應,佔了觀察到的年齡加速的相當大一部分。然而,即使在對細胞組成進行調整後,基於時間和死亡率的預測指標仍然顯示出飛行期間的加速跡象,這表明存在超越單純細胞類型變化的更深層次的表觀遺傳重塑。

這項研究的成果不僅將太空飛行定位為研究人類老化機制和測試潛在「抗老化干預措施」的獨特平台,也為地球上的人類老化研究提供了寶貴模型。法曼博士的實驗室正在利用源自心臟、大腦和免疫細胞的類器官(organoids)來模擬微重力的影響,以剖析不同組織對模擬太空飛行的反應。此外,該研究的基礎老化研究已具備即時轉化潛力,相關的知識產權已授權給一家新創公司,專注於藥物開發和消費者應用領域,旨在識別和增強這些再生因子,不僅適用於太空人,也適用於所有在常規環境中生活的人類。

14 浏览量

來源

  • SpaceDaily

  • Vertex AI Search

  • Vertex AI Search

  • Space Daily

  • Vertex AI Search

  • EurekAlert!

发现错误或不准确的地方吗?我们会尽快处理您的评论。