分析線粒體的缺陷造成的一系列反應(yīng)

Beheshti說：“看到線粒體如此重要，我感到非常驚訝，因為它們不在我們的視線范圍內(nèi)。" “我們專注于所有下游組件，但沒有建立這種聯(lián)-系。" 他補充說，線粒體功能障礙也可以幫助解釋長期太空旅行的另一個常見問題：晝夜節(jié)律紊亂。自從研究小組*在NASA上報告了他們的發(fā)現(xiàn)以來，其他NASA科學(xué)家已經(jīng)開始將線粒體變化與常見的太空相關(guān)心血管問題聯(lián)-系起來。

希望是，既然已經(jīng)將線粒體問題確定為與太空旅行相關(guān)的許多健康風(fēng)險的原因，那么可以制定應(yīng)對措施。Beheshti指出：“已經(jīng)有許多針對各種線粒體疾病的批準(zhǔn)藥物，這將使它們更容易地朝著這種應(yīng)用發(fā)展。" “現(xiàn)在垂頭喪氣的結(jié)果將是使用太空中的動物和細胞模型來測試其中一些藥物。"

為了使太空探索成功，至關(guān)重要的是要理解并找到解決辦法，以解決健康問題的根本原因，這些問題已在宇航員中度過了長時間的生活。這些問題包括骨骼和肌肉質(zhì)量下降，免疫功能障礙以及心臟和肝臟問題。一個跨學(xué)科的研究小組正在使用從許多不同資源中收集到的數(shù)據(jù)來報告發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致這種損害的共同線索：線粒體功能障礙。研究人員使用系統(tǒng)方法研究了影響生物學(xué)功能的廣泛變化。該發(fā)現(xiàn)于11月25日發(fā)表在Cell雜志上。

美國國家太空科學(xué)委員會KBR的首-席研究員兼生物信息學(xué)家Afshin Beheshti說：“我們首先要詢問太空中的人體是否正在發(fā)生某種可以解釋我們所觀察到的現(xiàn)象的普遍機制。"加州硅谷艾姆斯研究中心的航空航天局(NASA)和布羅德研究所的客座研究員。“我們一遍又一遍地發(fā)現(xiàn)，線粒體法規(guī)正在發(fā)生某些事情，使一切都擺脫了困境。"

研究人員分析了從NASA的GeneLab平臺獲得的數(shù)據(jù)，該平臺是一個全面的數(shù)據(jù)庫，其中包括來自動物研究，NASA孿生研究的數(shù)據(jù)以及數(shù)十年太空旅行中從59位宇航員收集的樣本。參與這項研究的許多科學(xué)家都參與了GeneLab的分析工作組，該工作組來自世界各地的機構(gòu)。該平臺包含與“組織學(xué)"數(shù)據(jù)有關(guān)的一系列“組學(xué)"數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是由于空間輻射和微重力的綜合作用而發(fā)生的，包括蛋白質(zhì)組學(xué)，代謝組學(xué)，轉(zhuǎn)錄組學(xué)和表觀基因組學(xué)數(shù)據(jù)。

研究人員使用無偏方法來尋找可以解釋觀察到的廣泛變化的相關(guān)性。Beheshti說：“我們比較了在兩次不同的任務(wù)中在太空中飛行的小鼠的所有這些不同組織，我們發(fā)現(xiàn)線粒體功能障礙不斷出現(xiàn)。" “我們研究了肝臟中的問題，發(fā)現(xiàn)它們是由與線粒體相關(guān)的途徑引起的。然后，我們研究了眼睛中的問題，并觀察到了相同的途徑。這是我們對深入研究感興趣的時候。"

他解釋說，線粒體抑制以及由于這種抑制有時可能發(fā)生的過度補償，可能導(dǎo)致許多全身器官反應(yīng)。他們還可以解釋免疫系統(tǒng)中常見的許多常見變化。

研究人員以小鼠的發(fā)現(xiàn)為起點，研究了太空中的人類是否可能參與了相同的機制。檢查來自NASA雙胞胎研究的數(shù)據(jù)，隨著時間的推移，追蹤了同卵雙胞胎Scott和Mark Kelly，前者在空間站上，后者在地面上，他們發(fā)現(xiàn)線粒體活動發(fā)生了許多變化。其中一些變化可以解釋斯科特在太空期間發(fā)生的免疫細胞分布的變化。他們還使用了生理數(shù)據(jù)以及從數(shù)十名其他宇航員那里收集的血液和尿液樣本來證實不同細胞類型中的線粒體活性已經(jīng)改變。