《Nature Medicine》宇航员们在太空破坏的红细胞比地球多54%!

【字体: 时间:2022年01月17日 来源:Nature Medicine

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  一项世界首创的研究揭示了太空旅行是如何导致红细胞计数下降的,也就是所谓的太空贫血。根据发表在《自然医学》(Nature Medicine)杂志上的一项研究,对14名宇航员的分析显示,他们在太空中的身体破坏的红细胞比在地球上正常情况下多54%。

  
   

Astronaut Tim Peake's first blood draw completed in space    

宇航员蒂姆·皮克在太空完成了第一次抽血。

来源:美国国家航空航天局

一项世界首创的研究揭示了太空旅行是如何导致红细胞计数下降的,也就是所谓的太空贫血。根据发表在《自然医学》(Nature Medicine)杂志上的一项研究,对14名宇航员的分析显示,他们在太空中的身体破坏的红细胞比在地球上正常情况下多54%。

“自从第一次太空任务以来,宇航员返回地球时经常会出现太空贫血,但我们不知道原因,”该研究的主要作者盖伊·特鲁德尔博士说,他是渥太华医院的康复医生和研究员,也是渥太华大学的教授。“我们的研究表明,在到达太空后,更多的红细胞被破坏,这将持续整个宇航员任务期间。”

在这项研究之前,太空贫血被认为是当宇航员第一次到达太空时,对进入他们上半身的液体的快速适应。宇航员通过这种方式失去了血管中10%的液体。据认为,宇航员会迅速破坏10%的红血球来恢复平衡,在太空生活10天后,红血球控制会恢复正常。

相反,特鲁德尔博士的团队发现,红细胞的破坏是太空生活的主要影响,而不仅仅是液体流动造成的。他们通过直接测量14名宇航员在6个月的太空任务中红细胞的破坏情况来证明这一点。

在地球上,我们的身体每秒钟产生和破坏200万个红细胞。研究人员发现,宇航员在太空生活的6个月里,破坏的红细胞增加了54%,即每秒300万个。这些结果对女性和男性宇航员都是一样的。

特鲁德尔博士的团队之所以有了这一发现,是因为他们开发了精确测量红细胞破坏情况的技术和方法。这些方法随后被用于在国际空间站上收集样本。在渥太华大学(University of Ottawa)的特鲁德尔博士的实验室里,他们能够精确测量出宇航员呼吸样本中微量的一氧化碳。每破坏一个血红素分子(红细胞中的深红色色素),就会产生一个一氧化碳分子。

虽然该团队没有直接测量红细胞的产量,但他们假设宇航员产生了额外的红细胞,以补偿他们破坏的细胞。否则,宇航员最终会患上严重的贫血,在太空中会出现严重的健康问题。

“谢天谢地,当你的身体失重时,在太空中红细胞减少并不是问题,”特鲁德尔说。“但当你在地球或其他行星或卫星上着陆时,贫血会影响你的能量、耐力和力量,可能会威胁到任务目标。只有着陆时才会感觉到贫血的影响,必须再次应对重力。”

在这项研究中,13名宇航员中有5人在着陆时出现临床贫血——14名宇航员中有1人在着陆时没有抽血。研究人员发现,太空相关的贫血是可逆的,在返回地球三到四个月后,红细胞水平逐渐恢复正常。

有趣的是,该团队在宇航员返回地球一年后重复了同样的测量结果,发现红细胞的破坏程度仍比飞行前高出30%。这些结果表明,宇航员在太空中可能发生了结构变化,在长时间的太空任务后,改变了红血球控制长达一年。

太空旅行增加红细胞破坏的发现有几个含义。首先,它支持对宇航员或太空游客进行贫血影响的血液或健康状况检查。其次,特鲁德尔博士的团队最近的一项研究发现,太空任务的时间越长,贫血就越严重,这可能会影响到前往月球和火星的长期任务。第三,红细胞产量的增加需要宇航员适应饮食。最后,目前还不清楚身体这种高破坏率和红细胞生成率能维持多久。

这些发现也可以应用于地球上的生命。作为一名康复医生,特鲁德尔医生的大多数病人在长时间病重后都是贫血,行动不便,贫血阻碍了他们的运动和康复能力。卧床休息已被证明会导致贫血,但它是如何发生的尚不清楚。特鲁德尔医生认为这种机制可能类似于太空贫血。他的团队将在未来地球上的卧床研究中对这一假设进行调查。

“如果我们能找出这种贫血的确切原因,那么就有可能治疗或预防这种疾病,对宇航员和地球上的病人都是如此,”特鲁德尔博士说。

特鲁德尔博士说:“这些发现是惊人的,考虑到这些测量以前从未做过,我们不知道我们是否会发现任何东西。我们的好奇心得到了惊喜和回报。”


杂志

Nature Medicine

DOI

10.1038/s41591-021-01637-7


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