最新研究證：太空飛行激發幹細胞「死亡螺旋」 加速老化需1年先復原

最新研究發現，太空飛行會喚醒人類DNA中的「黑暗基因組」，加速特定人體幹細胞的老化，凸顯人類執行長期太空任務所面臨的風險。

研究在2021年底至2023年初進行

據外媒報導，這項研究由美國航太總署（NASA）部分資助，在2021年底至2023年初，透過SpaceX執行的四次國際太空站補給任務進行，已發表在醫學期刊「Cell Stem Cell」。

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研究主要作者賈米森（Catriona Jamieson）表示，這是首次有研究在近地軌道即時觀察幹細胞在太空中表現。科學家檢視接受髖關節置換手術病人捐贈的骨髓幹細胞。這種幹細胞與免疫系統及血液健康直接相關。

在太空停留的幹細胞出現加速老化

賈米森表示：「人類幹細胞應該有80%的時間處於休眠狀態，才能維持完整功能。」但在太空中情況並非如此，微重力與宇宙輻射影響了細胞的健康。「幹細胞被喚醒後就無法再進入休眠，最後陷入功能性衰竭。如果幹細胞在像微重力這樣的壓力環境下衰竭，就無法正常運作，也無法生成健全的免疫系統。」

示意圖。設計圖片

研究中，有些幹細胞在太空停留長達45天，因為比平常更活躍，這些幹細胞迅速耗盡儲備能量，並出現加速老化的跡象。這些細胞生成新細胞的能力也下降，賈米森說，牠們開始啟動通常隱藏的DNA片段，稱為「重複序列」或「黑暗基因組」（dark genome）。

在壓力下啟動重複序列 

賈米森解釋：「在壓力，特別是強烈壓力下，我們會啟動這些重複序列。這些其實是數千年前入侵人類基因組的反轉錄病毒（retroviruses），占我們DNA的55%。它們會讓幹細胞陷入死亡螺旋。細胞感到過度緊繃，陷入危機，衰老過快。」

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恢復需要約1年

根據另一項即將公布的獨立研究初步結果，太空人返回地球後，幹細胞能夠從加速老化的狀態中恢復，不過大約需要一年的時間。

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「在太空中，幹細胞功能會下降，實際上減弱自我更新或再生的能力。」賈米森指出，了解幹細胞的健康狀況，將有助評估誰更有可能承受太空環境的嚴苛挑戰。

國際太空站（ISS）近日相當繁忙，目前太空站結構下的八個停泊口已經被到訪的太空船佔滿，這是太空站有史以來首次出現「車位已滿」的情況。

太空站停泊需求激增

太空新聞網站《Space.com》報導，美國國家航空暨太空總署（NASA）表示，太空站的停泊需求激增，控制中心上週甚至需要暫時「挪車」，利用太空站的機械手臂將無人補給船「天鵝座XL」移開，為11月28日抵達的俄羅斯「聯盟號」（Soyuz）太空船腾出位置，該太空船將停泊在俄羅斯艙段「晨曦號」（Rassvet），展開預計為期8個月的任務。

太空站有史以來首次出現「車位已滿」情況

接著，天鵝座補給船被安排到美國艙段「團結號」（Unity）的朝向地球一側的停泊口。另一艘聯盟號太空船停泊在俄羅斯「碼頭號」（Prichal）艙段，預計於12月8日返回地球，載著美國和俄羅斯三名太空人。

其他五艘停泊在太空站的太空船包括兩艘俄羅斯「進步號」無人補給船Progress-92和Progress-93，停泊在俄國的「探索號」（Poisk）和「星辰號」（Zvezda）艙段。日本貨運太空船HTV-X1和美國太空探索科技公司（SpaceX）的一艘無人補給船「飛龍號」以及一艘載人太空船「乘龍號」，分別停靠在美國艙段「和諧號」（Harmony）的不同停泊口；和諧艙共有六個停泊口，其中三個用於連接「命運號」（Destiny）、「哥倫布」（Columbus）和「希望號」（Kibo）實驗艙。

分為美國軌道段和俄羅斯軌道段兩大部分

國際太空站分為美國軌道段和俄羅斯軌道段兩大部分，由美國、俄羅斯、歐洲、日本、加拿大等多國合作運作，於1998年發射、建立首個艙段，之後逐步擴建，2000年首批太空人進駐。

國際太空站（ISS）近日相當繁忙，目前太空站結構下的八個停泊口已經被到訪的太空船佔滿。NASA圖