NASA 的双胞胎研究证实:太空旅行会影响基因表达

摘要

在 Scott 出发到太空之前,他和兄弟 Mark 提供了很多生物样本用于研究,通过对比,NASA 发现他们的身体状况已经产生一些差异。

在所有上过太空的宇航员中,Mark Kelly 和 Scott Kelly 是比较特殊的两位。他们是一对双胞胎,2015 年 3 月 Scott 被送往太空,在国际空间站连续生活了 340 天,而 2011 年就已经退休的 Mark 则停留在地球,通过对比两个双胞胎在这段时期的身体变化,NASA 想了解长期在太空生活是否会影响我们的身体状况。


成千上万的基因在变化,就像烟花在爆炸

NASA 的双胞胎研究近期有了初步进展,结果显示,太空旅行对宇航员的基因表达有着巨大影响。首席研究员 Chris Mason 是这么描述的:「人体进入太空后,我们看到了成千上万的基因在变化,它们会改变开启和关闭的状态,就像烟花在爆炸一样。返回地球后,有些变化还会短暂持续一段时间。」


具体来说,研究人员发现 DNA 甲基化的情况在增加,这是 DNA 修饰的一种形式,能在不改变 DNA 序列的前提下,改变遗传表现。


双胞胎研究对未来的太空旅行有重要的参考意义

之所以要用双胞胎做实验,是因为 Mark Kelly 和 Scott Kelly 是同卵双胞胎,他们的 DNA 图谱几乎完全相同。在 Scott 出发到太空之前,在空间站生活之时和返回地球之后,他和兄弟 Mark 都提供了很多生物样本,如毛发、血液、唾液等用于研究,通过对比,NASA 发现他们的身体状况已经产生一些差异。

最明显的就是 Scott 从太空回来后,身高增长了 2 英寸。这得益于国际空间站的微重力环境,人的脊椎可以在重力较小的情况下伸长,不过一旦回到地球身高就会恢复正常。太空旅行还给宇航员带来了一些负面的身体变化,包括肌肉萎缩、骨密度降低和视觉恶化。宇航员在空间站中进行的一些体力锻炼,就是在抵抗这些变化。

比起昙花一现的身高增长,研究人员更感兴趣的是基因的变化。Scott 返回地球时,研究人员发现,位于他染色体末端的端粒变得比 Mark 长得多,不过一段时间后又恢复了之前的长度。

左 Mark Kelly,右 Scott Kelly

NASA 进行的双胞胎研究拓宽了人类生物学的界限,同时对于未来太空旅行的风险预估和提前防护具有重要的参考意义。在将人类送上遥远的火星之前,Mark Kelly 和 Scott Kelly 的经验对于我们来说是十分宝贵的财富。双胞胎研究的最终结果预计将在 2018 年发表。

头图来源:The Verge

编辑:双筒猎枪

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