太空飞行中免疫接种对小鼠心脏的影响：炎症反应与潜在风险

为探究太空飞行环境下免疫接种对心血管的影响，研究人员以小鼠为对象，发现免疫接种可致小鼠心脏炎症，为后续研究奠基。

　　在浩瀚宇宙探索的征程中，太空旅行的热潮正不断兴起，美国国家航空航天局（NASA）的月球至火星任务备受瞩目。然而，太空环境对宇航员健康的潜在威胁不容忽视。长期太空飞行中，微重力和太空辐射等因素犹如隐藏的 “健康杀手”，对宇航员的肌肉骨骼、淋巴和血液循环以及免疫系统造成损害。其中，心血管系统的变化更是令人担忧，微重力会引发液体转移和血容量减少，甚至可能增加心血管疾病风险。

此前，虽已知炎症与心血管疾病密切相关，但太空飞行环境下免疫接种是否会诱发心脏炎症，进而增加宇航员心血管疾病风险，这一问题仍悬而未决。为解开这一谜题，来自美国洛玛连达大学医学院（Loma Linda University School of Medicine）的研究人员 Alicia L. Veliz、Lorelei Hughes 等人展开了深入研究，相关成果发表在《BMC Genomics》杂志上。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先，精心构建了实验动物模型，选用 8 - 9 周龄雌性 C57BL/6J 小鼠，随机分为飞行组和地面对照组，分别给予破伤风类毒素（TT）联合佐剂 CpG（TT + CpG）、生理盐水、CpG 单独处理。其次，采用 RNA 测序（RNAseq）和转录组分析技术，对小鼠心脏组织进行深入剖析，筛选差异表达基因和转录本。最后，利用实时定量聚合酶链反应（RT-qPCR）对转录组学结果进行验证，确保研究结果的可靠性。

研究结果如下：

1. 小鼠心脏转录组变化：通过 RNAseq 分析发现，与飞行对照组相比，在国际空间站（ISS）上接种 TT + CpG 的小鼠心脏中，有 658 个转录本上调，472 个转录本下调。基因本体论（GO）富集和京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析表明，炎症和免疫反应相关通路被显著激活。
2. Toll 样受体介导的激活：接种疫苗后，Toll 样受体（TLRs）相关基因表达增加。在太空飞行免疫的小鼠中，TLR7、8 和 13 的表达显著升高，同时白细胞介素（IL）1、2、6、11 和 18 的受体表达也上调。
3. 炎症反应：转录组分析和 RT-qPCR 结果显示，太空飞行免疫促进了心肌细胞中核因子 κB（NF-κB）的激活，导致促炎细胞因子如 IFNγ、IL-17A 和 IL-6 的产生，进而引发心肌炎症。巨噬细胞也可能通过释放细胞因子和浸润心血管组织参与炎症反应。
4. 细胞骨架重排：太空飞行免疫显著诱导了与细胞骨架重排相关的转录本表达，这些转录本增强了细胞间信号转导和运动能力，促进了白细胞激活和炎症反应。
5. 氧化应激保护：太空飞行免疫后，有助于保护心脏免受活性氧（ROS）影响的转录本表达升高，如 HGF、Gpx4 和 TRPM2 等，这些转录本在维持心脏内环境稳定方面发挥重要作用。

研究结论和讨论部分指出，本研究揭示了太空飞行环境下接种 TT + CpG 会导致小鼠心脏炎症和细胞骨架重塑，同时诱导保护转录本以减少氧化应激。这一发现为深入了解太空飞行中免疫接种对心血管系统的影响提供了重要依据，为后续研究奠定了基础。然而，研究也存在一定局限性，如实验仅使用了同性别、同品系小鼠。未来研究可进一步拓展，纳入不同性别小鼠，以更全面地评估太空飞行环境下免疫接种对心脏的影响，为保障宇航员健康提供更有力的支持。