国际空间站实验揭示了未来人类太空飞行的风险

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国际空间站实验揭示了未来人类太空飞行的风险

时间：2022年10月20日

来源：Heliyon

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国际空间站上的一项长期实验测试了太空辐射对小鼠胚胎干细胞的影响。他们的发现将有助于帮助科学家更好地评估未来人类太空飞行与空间辐射相关的安全和风险。研究结果发表在《Heliyon》杂志上。

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Outline of the “Stem Cells” space experiment — **图片:冷冻的小鼠胚胎干细胞从地面发射到国际空间站，储存了很长一段时间，在地面上恢复，并检查染色体畸变。**
图片来源:Takashi Morita, OMU

一个国际研究小组在国际空间站上进行了一项长期实验，测试太空辐射对小鼠胚胎干细胞的影响。他们的发现将有助于帮助科学家更好地评估未来人类太空飞行与空间辐射相关的安全和风险。

该团队在杂志上发表了他们的研究结果Heliyon2022年8月18日。

在他们的研究中，研究小组将冰冻的小鼠胚胎干细胞从地面发射到国际空间站，将其暴露在空间辐射中4年多，并通过检查染色体畸变来量化生物效应，从而对空间辐射的生物效应进行了直接定量测量。他们的实验结果第一次表明，空间辐射的实际生物效应与早期基于空间辐射物理测量的预测非常一致。

普通人现在可以在太空中旅行，长期载人飞行到深空，如到月球和火星的可能性正在增加。然而，空间辐射仍然是载人探索的一个限制因素。科学家们一直在进行密集的研究，以测量空间辐射的物理剂量，以便更好地了解它对人体的影响。但是，由于到目前为止的大多数研究都是在地面上进行的，而不是在太空中进行的，考虑到空间辐射由多种不同能量的粒子组成，宇航员持续受到低剂量率的照射，因此结果存在不确定性。实际的空间环境无法在地面上精确再现。

大阪市立大学医学研究生院教授森田隆说:“我们的研究旨在通过对空间辐射对国际空间站的生物效应进行直接定量测量，并将这种真实的生物效应与地面实验中的物理估计进行比较，来解决以前地面实验的缺点。”“这些发现有助于减少人类太空飞行风险评估中的不确定性。”

该团队准备了大约1500个冷冻试管，其中含有高度放射性致敏的小鼠胚胎干细胞，并将它们送往太空。他们的研究范围很复杂，发射前花了7年时间，发射后花了4年时间，分析用了5年时间。森田教授说:“虽然准备实验和解释结果很困难，但我们成功地获得了与空间辐射相关的定量结果，达到了我们最初的目标。”

展望未来，研究人员希望他们的研究能更进一步。森田教授说:“考虑到人类细胞更适合于人类风险评估，而且更容易分析染色体畸变，我们正在考虑在未来的工作中使用人类胚胎干细胞，而不是小鼠胚胎干细胞。”未来的研究可能还包括发射单个小鼠或其他实验动物，在太空中分析它们的染色体畸变。森田教授总结说:“这种深空实验可以进一步有助于减少长期人类在太空旅行和停留的风险评估的不确定性。”

该研究团队包括来自大阪市立大学的吉田佳雄、木祖干、北田光平和森田隆;来自Prairie View A&M大学的Megumi Hada和Premkumar Saganti;Kiyomi Eguchi-Kasai和Toshiaki Kokubo，来自国家量子科学与技术研究所;金代大学的Takeshi Teramura;来自日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的矢野Sachiko Yano和永松爱子;Hiromi Hashizume Suzuki，来自日本空间论坛(JSF);来自京都大学的Hitomi Watanabe和Gen Kondoh;以及来自内华达大学的Francis A. Cucinotta。

JAXA、JSF和日本文部科学省资助了这项研究。

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