在太空中会破坏宇航员身体内的红细胞

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在太空中会破坏宇航员身体内的红细胞(图1)

飞行工程师安妮麦克莱恩在冲天炉中拿着 MARROW 的生物医学装备。信用:美国国家航空航天局

这是真的:太空想要杀死我们。而这一次,空间正试图从内到外杀死我们。

一项对居住在国际空间站上的宇航员的新研究表明,在太空中,宇航员的身体破坏的红细胞比在地球上正常情况下多 54%。即使在他们飞行并返回地球一年后,“太空贫血”的症状仍然存在于接受测试的 14 名宇航员中。

早在人类首次执行太空任务以来,宇航员的贫血就被认为是一个问题。然而,医学专家并不确定导致太空贫血的机制。很长一段时间以来,人们认为太空贫血是宇航员到达太空时由于零重力条件导致的体液变化的一部分。

进入微重力环境后,体液往往会从腿部流向上半身和头部,通常会导致鼻塞、头部饱胀感和看起来浮肿的面部。这种流体变化也是宇航员在太空中视力下降的原因研究的一部分。

在太空中会破坏宇航员身体内的红细胞(图2)

宇航员蒂姆·皮克在太空完成了第一次抽血。样品作为 MARROW 实验的一部分。信用:美国国家航空航天局

先前的研究表明,当宇航员的身体适应太空时,他们的血管中会流失 10% 的液体。从这些研究中,人们认为太空环境中的血管系统迅速破坏了 10% 的红细胞以恢复平衡,并且在太空中 10 天后红细胞控制恢复正常。

相反,由渥太华医院和渥太华大学的盖伊·特鲁德尔博士领导的一个团队发现,红细胞破坏是在太空中的主要影响,而不仅仅是由流体变化引起的。此外,在宇航员进行为期六个月的太空探险后,红细胞破坏率持续了至少一年,尽管速度较低。

“在这里,我们表明,在 14 名宇航员在国际空间站执行为期 6 个月的任务期间,太空飞行与血红蛋白降解产物、肺泡空气中的一氧化碳和血清中铁的水平持续升高有关,”特鲁德尔和他的团队在他们的论文中写道,发表在《自然医学》上。“着陆一年后,红细胞效应持续存在,包括溶血、网状红细胞增多症和血红蛋白水平升高。”

在太空中会破坏宇航员身体内的红细胞(图3)

宇航员 David Saint-Jacques 为 MARROW 实验收集呼吸、环境空气和血液样本。信用:美国国家航空航天局

研究小组说,这些发现表明红细胞的破坏(称为溶血)是微重力在太空飞行中的主要影响,并支持这样的假设,即与太空飞行相关的贫血是一种溶血性疾病,应在筛查中予以考虑以及对宇航员和太空游客的监控。

红细胞破坏一直在我们的身体中发生。在地球上,我们的身体每秒会产生和破坏 200 万个红细胞。研究人员发现,宇航员在太空中的六个月内,他们的身体破坏的红细胞增加了 54%,即每秒 300 万个。女性和男性宇航员的这些结果是相同的。

但这种贫血的影响在宇航员返回地球之前并不明显。

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宇航员 Jeff Williams 在国际空间站上为 MARROW 实验收集呼吸样本。信用:美国国家航空航天局

“谢天谢地,当你的身体失重时,太空中的红细胞减少不是问题,”特鲁德尔在新闻稿中说。“但是当降落在地球上并可能降落在其他行星或卫星上时,影响你的能量、耐力和力量的贫血症可能会威胁到任务目标。贫血的影响只有在着陆时才会感受到,并且必须再次应对重力。”

在这项研究中,13 名宇航员中有 5 名在着陆时出现了临床贫血——14 名宇航员中的一名在着陆时没有抽血。虽然研究人员发现贫血在几个月后慢慢好转,即使在宇航员返回地球一年后,红细胞破坏仍比飞行前水平高出 30%。研究小组表示,这些结果表明,宇航员在太空中可能发生了结构变化,在长期太空任务后长达一年的时间里改变了红细胞控制。

这对未来的太空旅行者意味着什么?特鲁德尔的团队说,每个去太空的人都应该接受检查,看是否存在受贫血影响的血液或健康状况。而且,由于研究表明太空任务越长,贫血越严重,这可能会影响到月球和火星的长期任务,因为目前还不清楚身体能承受多长时间的破坏率更高和红细胞的产生。研究人员建议为宇航员调整饮食以对抗贫血。

与太空中的大多数生理研究一样,这些发现适用于地球上的人们。特鲁德尔希望在未来的研究中研究这种相关性。

“如果我们能准确找出导致这种贫血症的原因,那么就有可能对宇航员和地球上的患者进行治疗或预防,”特鲁德尔说。

最初发表于今日宇宙。

有关此主题的更多信息,请阅读太空贫血症:在太空中会破坏更多的红细胞

参考文献:Guy Trudel、Nibras Shahin、Timothy Ramsay、Odette Laneuville 和 Hakim Louati 撰写的“长时间太空飞行期间溶血导致贫血”,2022 年 1 月 14 日,Nature Medicine。
DOI: 10.1038/s41591-021-01637-7


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