宇航员心脏细胞在太空发生改变！

太空飞行的想法会让人们期待美妙的太空旅行，他们的心跳会加快，但事实上，地球以外的太空旅行会改变人体器官细胞，包括心脏细胞。随着宇航员在国际空间站上工作更长时间变得越来越普遍，以及由于任务因素，人类在太空中花费更多时间的可能性增加，研究人员需要更好地了解微重力对人类心脏功能的影响。

最新研究表明，干细胞来源的心肌细胞在太空飞行期间和之后具有很强的环境适应性。科学家在国际空间站培养心肌细胞38天，测试细胞水平的心脏功能和基因表达。

他们发现，人类暴露在微重力下会改变数千个基因的表达，但是在宇航员返回地球后的10天内，心脏组织逐渐恢复正常。该研究报告的资深作者、斯坦福大学医学院的吴钊燮说:“我们的研究非常新颖，因为这是人类诱导多能干细胞首次用于研究太空飞行对人类心脏功能的影响。”

微重力环境还不太了解。对人体整体影响的研究可能有助于阐明人类细胞在太空中行为的变化，特别是未来需要更多更持久的太空任务，如登陆月球和火星。

迄今为止，大多数关于心脏对微重力反应的研究都是在非人类模型、组织、器官或系统上进行的。为了满足太空“活体测试”的需要，SpaceX公司向国际空间站发送“跳动的”心脏细胞，用于商业材料供应任务的实验分析。同时，科学家在地面上培养心脏细胞作为实验对比。

当心脏细胞返回地球时，它们表现出正常的结构形态。然而，他们确实在太空环境中启动了脉动模式和钙循环模式。在国际空间站测试38天后，心脏细胞返回地面10天后，科学家对细胞进行了测序分析。结果表明，2635个基因的基因表达模式在地面对照样品中存在差异。

值得注意的是，根据发表在《干细胞报告》杂志上的最新研究，与线粒体功能相关的基因通路有更多关于太空飞行期间细胞中基因表达的信息。通过比较样本数据，心脏细胞在太空飞行中采用了一种独特的基因表达模式，这种模式在恢复正常重力时会恢复到类似于地面控制的模式。

吴钊燮博士指出，我们对人类心肌细胞适应包括微重力在内的环境的速度感到惊讶。这些研究可能为进一步理解细胞机制提供思路，帮助宇航员在长期太空飞行中保持健康，或者为心脏病患者提供新的治疗方法。这项研究发表在《干细胞报告》杂志上。

美国宇航员斯科特·斯科特·凯利在国际空间站呆了340天后，于2016年3月返回地球。从那时起，美国宇航局就用凯利的孪生兄弟斯科特·马克作为控制对象来研究和测试凯利对他在轨道上生活的影响。

凯利兄弟拥有几乎相同的基因组，这使得科学家能够研究长期太空飞行对人体的影响。研究人员在太空任务之前、期间和之后从凯利兄弟那里收集了血液和其他生物样本。当凯利完成太空任务回到家时，他意外地发现自己比他的孪生兄弟高5厘米。在地面上生活了两天后，身高的差异逐渐消失了。

专家们说，高度的变化是由国际空间站的微重力条件造成的，这种条件在太空环境中拉伸了宇航员的脊椎，但这种影响只是暂时的。美国宇航局发现，凯利回国后不久，93%的基因恢复正常，而他的基因有7%永久改变。这种长期的变化破坏了与免疫系统、DNA修复、骨形成以及组织吸收氧气和二氧化碳的方式相关的基因，而凯利的端粒(染色体末端的帽状结构)在太空环境中长得更长。

端粒体的重要功能是保护DNA免受损伤，但端粒会随着年龄的增长而逐渐缩短。当凯利返回地面时，端粒体将开始缩短并恢复正常状态。美国宇航局称凯利的端粒延长与他的饮食和在国际空间站的日常锻炼有关。他在太空生活期间，两组肠道细菌的比例也发生了变化，可能是由于太空饮食的变化，在他返回地面后不久就逐渐恢复正常。

美国宇航局的研究在凯利和马克的基因组中发现了数百种不同的基因突变。研究小组推测，这些突变的“太空基因”可能是凯利在太空环境中激活的。

宇航员的心脏细胞在太空中发生变化！