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(bǔ)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(xì)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(jī)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(jī)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(bǔ)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(diǎn)，研究了太空中的人類是否可能參與了相同的機(jī)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(xì)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(xì)胞類型中的線粒體活性已經(jīng)改變。