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为探究健康人体在极端条件下的适应机制,俄罗斯科学院生物医学问题研究所蛋白质组学实验室研究人员开展太空及地面模拟实验,利用蛋白质组学方法分析人体体液。研究揭示适应过程中的发病机制等,对未来长期太空任务意义重大。
本文回顾了俄罗斯科学院生物医学问题研究所蛋白质组学实验室在过去十年进行的太空和地面模型实验所获取的数据。运用基于质谱的蛋白质组学方法,对人体体液进行全景、半定量和定量分析,以揭示健康人体在轨道任务、南极越冬,以及地球上如卧床休息(BR)、干浸(DI)、隔离舱研究、低磁场暴露和短臂离心机旋转等模拟研究极端条件下的适应性反应中的分子机制,并探索分子相互作用网络。
蛋白质组学研究揭示了人体在适应极端条件过程中发病机制的共同要素。宇航员血液蛋白质组的修饰类型取决于飞行任务次数。太空飞行因素诱导的蛋白质氧化修饰频率增加。心血管的实际适应类型取决于自主神经系统中交感或副交感神经成分的主导地位。人体的反应表现为血液蛋白质组的变化、卧床休息后体位稳定性丧失、干浸后出现不良血管并发症以及内皮功能障碍。
未来,组学技术将适用于风险分层,并有助于制定对策,以确保在太阳系内类地行星的超长探索任务中的安全。