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。
New NASA-backed study reveals:
— DD India (@DDIndialive) September 10, 2025
Spaceflight accelerates the aging of blood-forming stem cells and activates hidden stress responses in human cells. 🧬
Watch the video to learn how this research could help protect astronauts on long missions and unlock secrets of human aging here… pic.twitter.com/Rtjn4YAbOx
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」。
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。」
示意圖。設計圖片
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。
示意圖。設計圖片
「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。