登山者将重复太空“双胞胎”实验

据我们的记者报道，美国宇航局对太空“双胞胎”的研究——将宇航员斯科特·凯利和他在地球上的同卵双胞胎兄弟的身体机能进行比较——有了一个继任者。后者也是在地球上最令人生畏的环境中进行的。

两名经验丰富的登山运动员正在珠穆朗玛峰探险一个月，而他们的孪生兄弟则待在海平面上。它的主要目标是对白细胞中的脱氧核糖核酸和核糖核酸进行测序，并发现基因表达的可能变化。

该项目是历史上最严酷的高海拔研究之一，尤其是当它要求登山者在海拔7000米以上的严寒条件下采集自己的血液、唾液和粪便样本时——如果他们能做到的话。迄今为止，进展良好。登山队由20岁的马特·莫尼斯和49岁的专业登山者威利·贝内加斯组成，马特·是美国达特茅斯学院的大二学生。他们采集了三份血样，其中一份是在海拔7300米的珠穆朗玛峰3号营地采集的。

该项目受到美国国家航空航天局双胞胎研究的启发，该研究探索了斯科特·凯利器官、认知功能、免疫功能、微生物、蛋白质、代谢物和基因的变化。从2015年3月开始，斯科特·凯利在国际空间站呆了一年。他的同卵双胞胎兄弟，退休宇航员马克·凯利，是一个理想的对比。他们有相似的DNA和太空经验。

初步结果显示，斯科特·凯利有成千上万的基因表达变化。今年早些时候，美国宇航局报告称，7%的基因与免疫功能、DNA修复、骨骼形成以及他的身体对血液中缺氧和异常二氧化碳含量的反应有关，并且在返回地球后六个月仍然存在。

然而，领导这项研究的纽约康奈尔医学院的遗传学家克里斯托弗·梅森(Christopher Mason)说，这些变化不能直接归因于他在空间站的生活，而可能只是因为他处于一个非常紧张的环境中。因此，他招募了莫尼斯和贝内加斯在地球上进行“控制”实验。尽管珠穆朗玛峰与国际空间站有很大的不同，但低氧水平、冰冻的温度和强烈的隔离感会造成一种压力环境。

当莫尼斯和贝内加斯爬山时，他们的孪生兄弟凯莉·莫尼兹和达米安·贝内加斯将作为实验比较者留在海平面上。梅森说，莫尼斯兄弟的条件“不理想”，而贝尼格斯双胞胎是一样的。“但你仍然可以比较他们一半的基因，这比完全不同的、与之无关的人要好。”他说。

尽管这不是美国宇航局研究的正式部分，珠穆朗玛峰双胞胎研究将使用相同的协议。登山者正在从珠穆朗玛峰的大本营(5364米)采集血液和微生物样本——粪便、唾液和眼睛分泌物。他们将在攀登前后，以及在3号营地或更高的地方收集样本。当他们从3号营地到达8850米的珠穆朗玛峰顶峰时，他们将使用补充氧气，这是攀登的最后阶段。

这意味着他们的最终血样不会直接与来自低海拔地区的血样进行比较，但这确实增加了他们达到峰值的机会。莫尼斯开玩笑说，这也意味着他将能够把所有的脑细胞留在学校。

加州大学圣地亚哥分校的遗传学家塔特姆·西蒙森研究了基因适应高海拔的能力，并表示这项研究将为人类应对环境压力提供“独特的见解”。但是她警告说，美国宇航局和珠穆朗玛峰的研究仍然不同，因为测试的条件不同——高空缺氧和微重力。

西蒙森还说，两项研究可以比较的一个领域是基因表达对缺氧的反应。在空间站生活之后，凯利的变化很可能会发生在这两位登山者身上。莫尼斯和贝内加斯计划在五月中旬左右爬到山顶，因为天气预报显示风力可能会减弱。但他们似乎并没有被困难击倒:贝尼格斯攀登了11次珠穆朗玛峰，而莫尼斯在19岁之前攀登了几座8000米的山峰。

研究生物医学工程的莫尼斯说:“我喜欢在这样的项目中工作。它可以丰富我的思想。”(唐毅宸)

中国科学新闻(2018-05-21，第二版国际)