太空旅行为什么会削弱我们的免疫系统？

　　

太空中的微重力会扰乱人类的生理机能，对宇航员的健康有害，这一事实最早是在早期的阿波罗任务中认识到的，当时宇航员在执行任务后出现了内耳紊乱、心律失常、低血压、脱水和骨骼钙质流失。

从阿波罗任务中最引人注目的观察之一是，刚刚超过一半的宇航员在返回地球后的一个星期内患了感冒或其他感染。一些宇航员甚至经历过休眠病毒的重新激活，比如水痘病毒。这些发现激发了有关弱重力或“微重力”对免疫系统影响的研究，科学家们几十年来一直在探索这一问题，载人火箭发射、航天飞机旅行和空间站任务，有时还在地球上的实验室里模拟太空重力。

在过去的第一个女性宇航员,,Millie Hughes-Fulford博士研究中,加州大学旧金山分校和斯坦福大学的研究人员现在已经表明,削弱宇航员在太空旅行的免疫系统有可能部分是由于异常激活免疫细胞T调节细胞亚群。

当感染不再威胁时，treg通常被触发来降低免疫反应，是从癌症到COVID-19等疾病免疫反应的重要调节因子。然而，在微重力条件下，研究人员发现treg的变化，甚至在免疫系统受到挑战之前，它们就做好了工作准备。当他们在微重力条件下，用一种常用于模拟病原体研究的化学物质刺激人体血液样本中的免疫细胞产生免疫反应时，他们发现treg有助于抑制被触发的免疫反应。这一意外的发现发表在6月7日的《自然科学报告》(Nature Scientific Reports)杂志上。

休斯-富尔福德于1991年凭借她的实验成为首位绕地球飞行的女性有效载荷专家。几十年来，直到她于今年2月因白血病去世，她一直在研究微重力对健康的影响，先是重点研究骨质疏松症，后来重点研究免疫系统。休斯-富尔福德是旧金山退伍军人医疗中心的一名研究员，也是加州大学旧金山分校长期隶属于医学系的一名教员。他指导有抱负的太空科学家，包括这项最新免疫学研究的联合首席研究员。

Jordan Spatz博士是一名空间科学家，也是加州大学旧金山分校医学院的学生，他在休斯-富尔福德去世后成为了这项研究的联合pi。他指出，随着太空旅行变得越来越商业化和越来越普遍，对太空旅行者健康状况的担忧可能会增加。

“在太空计划的早期，大多数宇航员都非常年轻和健康，但现在他们往往有更多的训练和年龄，”Spatz说。“此外，除了宇航员之外，随着太空飞行的商业化，将会有更多的老年人和不太健康的人处于微重力状态。从太空医学的角度来看，我们看到微重力对人体有很多坏处，我们希望获得在太空旅行中减轻微重力影响的能力。”

这项新研究进一步推进了休斯-富尔福德之前的研究，证实了她之前在太空和模拟微重力实验中的一些发现，同时也为进一步的分子发现做出了贡献。休斯-富尔福德早些时候发现免疫系统的T淋巴细胞反应较弱，其中一些淋巴细胞直接攻击特定的病原体，另一些淋巴细胞帮助协调免疫反应。

“这是一个双重打击，”斯坦福大学医学院麻醉系副教授、医学博士兼副教授Brice Gaudilliere说。“T淋巴细胞免疫激活反应被抑制，但treg细胞的免疫抑制反应也被加剧。”研究人员还发现，在模拟微重力条件下，“自然杀手”淋巴细胞的活性较低，而产生抗体的B细胞似乎未受影响。

研究人员使用马达驱动旋转的特殊圆柱形细胞培养容器模拟血液样本的微重力，这是一种建立已久的微重力研究工具，但单细胞分析的方法是独特的。科学家们通过特定的类型识别单个免疫细胞，并使用金属标签和质谱同时检测和量化数十种在免疫功能中发挥作用的蛋白质，除了确认先前确定的基因激活改变模式。

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