加州大学圣地亚哥分校桑福德干细胞研究所所长 Catriona Jamison 领导的研究小组研究了太空飞行对人类干细胞的影响。
这项研究是在 SpaceX 从 2021 年底到 2023 年初执行的四次国际空间站补给任务期间进行的，部分资金由 NASA 资助。研究结果发表在学术期刊《细胞干细胞》上。
该研究使用了髋关节置换患者捐赠的骨髓干细胞，这些干细胞被放置在手机大小的生物反应器中，并由国际空间站上的人工智能系统进行监控。
干细胞通常应有 80% 的时间处于非活动状态，但在太空中它们仍然活跃，并由于微重力和宇宙辐射的影响而变得功能衰竭。
在太空中度过长达 45 天的细胞会消耗能量，加速衰老，并激活“黑暗基因组”，这是一个构成其 DNA 55% 的重复序列。返回地球后，身体大约需要一年的时间才能恢复。
这一发现表明宇航员在长期太空任务中存在削弱血液和免疫系统的风险，也有望在癌症研究中得到应用。
从： 
研究人员表示，太空飞行激活了人类细胞中的“黑暗基因组”
【编辑部评论】
今天发表的研究标志着天体生物学领域的一个关键转折点。迄今为止，太空医学研究主要集中在宇航员明显的身体变化，例如肌肉质量和骨密度的损失。然而，这项研究具有开创性，因为它揭示了细胞甚至基因水平的根本变化。
特别值得注意的是“黑暗基因组”概念的出现。这个区域占我们 DNA 的 55%，是一种古老病毒的遗迹，这种病毒在数千年前就融入了人类基因组，通常保持不活跃状态。太空环境的压力唤醒这些细胞并导致它们陷入“死亡螺旋”的机制为传统的衰老理论带来了新的视角。
这一发现带来的风险是严重的。干细胞是我们血液和免疫系统的来源，其功能下降意味着抵抗感染能力下降，恢复能力也显着下降。考虑到 SpaceX 和蓝色起源推动的私人太空旅行的普及，以及 NASA 阿尔忒弥斯计划下的月球基地建设，评估长期停留的健康风险是迫切需要的。
但也有希望。研究表明，细胞功能在返回地球后大约一年即可恢复，这表明适当的措施可能能够减少在太空中的负面影响。目前正在进行的临床试验正在进展，抑制暗基因组激活的药物疗法的开发，有望为保护宇航员的健康提供具体的解决方案。
有趣的是，这项研究成果也有望在陆地上有医疗应用。来自白血病前期患者的干细胞表现出类似的应激反应，因此太空研究的发现可能会带来癌症治疗的创新。太空的极端环境加速地球医学进步的想法正是“科技促进人类进化”的体现。
然而，挑战依然存在。目前的研究是相对较短的45天的结果，往返火星所需的2-3年的长时间停留的影响尚不清楚。此外，由于个体差异是一个主要因素，因此建立宇航员选择标准和预筛选方法也是一个重要问题。
【术语解释】
黑暗基因组
它是一个通常不活跃的遗传区域，占人体 DNA 的 55%。它们也被称为重复序列，是数千年前入侵人类基因组的古代逆转录病毒的遗迹。正常情况下，它保持沉默以维持细胞稳定性，但在严重压力下它会被激活并导致细胞功能崩溃。
造血干细胞和祖细胞 (HSPC)
骨髓中发现的细胞是血液和免疫系统的来源。它具有自我更新能力和多能性，可产生红细胞、白细胞和血小板等所有血细胞。在正常情况下，它们80%的时间都处于休眠状态，以维持长期的功能。
生物反应器
这是一种用于培养细胞的装置。在这项研究中，该设备已被小型化至手机大小，配备人工智能的监测系统可以实时跟踪太空环境中细胞的状态。
微小重力
在这种环境中，地球引力几乎为零，就像在绕地球运行的轨道上（例如在空间站上）所经历的那样。这是一种物体的感知重力几乎为零的现象，因为它处于自由落体状态。
宇宙辐射
它们是高能粒子，通常会被地球磁场和大气层阻挡。在太空中，直接暴露于辐射会导致 DNA 损伤和细胞功能下降。
前白血病性疾患
在白血病前期（血癌）阶段，造血干细胞出现异常，但尚未发展成完全的恶性肿瘤。早期发现可以防止疾病发展为全面的白血病。
[参考链接]
加州大学圣地亚哥分校桑福德干细胞研究所（外部）
加州大学圣地亚哥分校干细胞研究所领导了这项研究。它是太空干细胞研究的世界领先者，拥有六个研究中心。
太空探索技术公司（外部）
埃隆·马斯克创立的太空探索公司。他为本研究执行了四次国际空间站补给任务，并负责运输实验材料。
美国宇航局国际空间站研究（外部）
NASA 有关国际空间站科学研究的官方信息网站。 25 年来进行了 4,000 多次实验。
细胞干细胞杂志（外部）
爱思唯尔经过同行评审的科学期刊，发表了这项研究的结果。是干细胞生物学领域权威学术期刊，影响因子19.8。
[参考文章]
加州大学圣地亚哥分校研究人员发现，太空飞行加速人类干细胞衰老（外部）
详细研究内容以加州大学圣地亚哥分校官方公布为准。解释干细胞在太空停留 32-45 天期间会表现出衰老迹象。
干细胞在太空中老化得更快（外部）
科学杂志《科学家》的研究评论。详细解释了太空环境中干细胞功能衰退的机制以及返回地球后恢复的可能性。
研究发现人类干细胞在太空中衰老得更快（外部）
科技媒体Engadget的研究报告。从商业太空旅行时代健康风险的角度讨论了这项研究的实际意义。
[编者后记]
读完这项研究结果后，很多人可能对太空旅行感到既钦佩又焦虑。现在SpaceX和蓝色起源的私人太空旅行变得越来越普遍，我们应该如何面对？
有趣的是，这种风险不仅仅是一种“危险”，而是人类进化的一条道路。在太空环境中激活的“黑暗基因组”实际上可能会带来癌症治疗的新突破。以前在这个网站上SpaceX Dragon 和 ISS 的医疗创新然而，这一发现却恰恰相反，凸显了太空环境的根本风险。
然而，这个“负面”的发现实际上可能是未来的一个重要路标。了解太空干细胞的衰老机制有望与地球上的衰老研究产生协同效应。您认为太空中的发现将如何改变地球上的医疗保健？另外，如果你有机会去太空旅行，尽管存在健康风险，你是否愿意接受它？