倫敦大學(xué)學(xué)院:你的腎臟能到達(dá)火星并返回嗎?
倫敦大學(xué)學(xué)院的科學(xué)家們將研究太空飛行對(duì)腎臟健康的影響,這是與 KBR 和位于加利福尼亞州硅谷的美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心的研究人員進(jìn)行的獨(dú)特合作的一部分,該研究中心得到了英國(guó)航天局的資助。
在返回的宇航員中,已有 30 多起關(guān)于腎結(jié)石的報(bào)告,這是一種痛苦且使人衰弱的疾病,盡管到目前為止,很少有人研究為什么會(huì)發(fā)生這種情況。
人們猜測(cè)距離火星長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的客運(yùn)航班只有五年之遙,因此提高我們對(duì)持續(xù)暴露于失重和宇宙輻射如何影響健康,特別是器官功能的理解變得越來(lái)越重要。
首席研究員、倫敦大學(xué)學(xué)院醫(yī)學(xué)部腎臟醫(yī)學(xué)系副教授斯蒂芬·沃爾什博士說(shuō):“如果人類前往火星,他們將暴露在更大、更強(qiáng)烈的銀河宇宙輻射中,每個(gè)細(xì)胞都會(huì)受到身體是硬伽馬輻射和外來(lái)粒子的混合物。
“其影響可能是毀滅性的:雖然許多器官可以承受一定的輻射,但腎臟是對(duì)輻射敏感的器官之一,因此長(zhǎng)達(dá)近兩年的深空任務(wù)的影響可能是災(zāi)難性的,導(dǎo)致人體器官的急劇下降。功能。
“通過(guò)這項(xiàng)研究,我們希望詳細(xì)評(píng)估微重力(失重)和銀河宇宙射線對(duì)腎臟造成的細(xì)胞變化,以及如何通過(guò)藥物緩解這種情況。”
對(duì)于這項(xiàng)研究,UCL 的研究人員將檢查在國(guó)際空間站 (ISS) 上生活了一個(gè)多月的老鼠的腎臟,由美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心空間生物科學(xué)部的 Jonathan Galazka 博士提供。國(guó)際空間站在熱層(或低地球軌道)中循環(huán),將小鼠暴露在微重力環(huán)境中。
此外,該團(tuán)隊(duì)還將研究在位于紐約布魯克海文實(shí)驗(yàn)室的 NASA 地面銀河宇宙射線 (GCR) 模擬器中照射過(guò)的老鼠的腎臟。作為由空間健康轉(zhuǎn)化研究所 (TRISH) 資助的一項(xiàng)大型研究的一部分,一半 GCR 暴露的小鼠接受了新的抗 microRNA 對(duì)策,以觀察這是否會(huì)預(yù)防或減少任何細(xì)胞損傷,該研究由首席研究員 Afshin Beheshti 博士提供。 NASA 艾姆斯研究中心的 KBR。
將使用大數(shù)據(jù)“組學(xué)”方法對(duì)腎臟進(jìn)行仔細(xì)檢查,以尋找腎臟中發(fā)現(xiàn)的整個(gè)蛋白質(zhì)和 RNA 范圍內(nèi)生物分子水平的變化。
此外,全器官 3D 成像技術(shù)將用于捕捉任何結(jié)構(gòu)變化和微觀損傷。
沃爾什博士補(bǔ)充說(shuō):“腎結(jié)石是一種真正的危險(xiǎn)。當(dāng)首席宇航員在軌道上出現(xiàn)腎結(jié)石時(shí),蘇聯(lián)的一次任務(wù)幾乎不得不進(jìn)行緊急再入。現(xiàn)在計(jì)劃長(zhǎng)期太空任務(wù)至關(guān)重要,要弄清楚微重力如何以及為什么會(huì)增加腎結(jié)石形成的風(fēng)險(xiǎn),以便我們可以采取措施避免這種情況。
“我們還有一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)來(lái)研究暴露于 GCR 劑量的腎臟,相當(dāng)于火星往返的劑量;我們將尋找線粒體受損的跡象,線粒體是細(xì)胞的能量產(chǎn)生區(qū),對(duì)腎臟的健康和功能都至關(guān)重要?!?/span>
倫敦大學(xué)學(xué)院醫(yī)學(xué)部腎臟醫(yī)學(xué)系 Henry Wellcome 爵士博士后研究員 Keith Siew 博士說(shuō):“這項(xiàng)研究對(duì)健康的影響將不僅限于宇航員和太空游客?!?/span>
“了解腎結(jié)石形成的原因可能有助于制定策略來(lái)減緩地球上不斷增加的發(fā)病率,或者對(duì)抗措施的研究有朝一日可能有助于限制放射期間對(duì)健康組織造成的輻射損傷?!?/span>
英國(guó)航天局探索科學(xué)經(jīng)理 Libby Jackson 說(shuō):“隨著我們不斷突破太空探索的界限,我們有責(zé)任照顧我們的先驅(qū)宇航員。
“倫敦大學(xué)學(xué)院的這項(xiàng)研究將有助于支持更長(zhǎng)、更具挑戰(zhàn)性的太空任務(wù),同時(shí)可能為我們?cè)诘厍蛏系慕】祹?lái)好處。很高興看到這項(xiàng)前沿研究在英國(guó)進(jìn)行?!?/span>
這項(xiàng)研究將與 KBR 和 NASA 的 GeneLab(空間生物科學(xué)部的一部分)的科學(xué)家、NASA 艾姆斯研究中心、倫敦國(guó)王學(xué)院、劍橋大學(xué)、弗朗西斯·克里克研究所、倫敦大學(xué)學(xué)院的塞恩斯伯里威康中心和斯塔福德郡大學(xué)的科學(xué)家合作進(jìn)行。
這個(gè)生物醫(yī)學(xué)研究項(xiàng)目是首批由英國(guó)航天局直接資助的項(xiàng)目之一。