综述：太空免疫学：太空飞行及其相关应激源对免疫系统的影响

《Nature Reviews Immunology》：Astroimmunology: the effects of spaceflight and its associated stressors on the immune system

本文系统阐述了新兴学科“太空免疫学”的研究框架，聚焦微重力、宇宙辐射等太空应激源通过多组学（multiomics）机制影响免疫细胞功能、宿主-微生物组互作（导致病毒再激活等临床风险），并提出基于机器学习（machine-learning）和生物样本库（biobanking）的防护策略，为深空探索任务提供免疫健康保障方案。

　　

太空免疫学：解码深空探索中的免疫谜题

随着人类航天活动从近地轨道迈向月球、火星乃至更遥远的深空，理解太空环境对人体免疫系统的影响已成为保障宇航员健康的核心课题。这篇综述系统梳理了新兴交叉学科——太空免疫学（astroimmunology）的研究进展，揭示了多重太空应激源对免疫系统的复杂作用机制。

太空环境中的免疫挑战

太空飞行环境包含微重力（microgravity）、银河宇宙辐射（galactic cosmic radiation）等物理应激源，同时叠加心理压力、昼夜节律紊乱等生理心理变量。研究表明，这些因素会协同破坏免疫稳态：微gravity通过改变细胞骨架重组影响免疫细胞信号转导，宇宙辐射则直接诱导DNA损伤和氧化应激。多组学（multiomics）分析进一步发现，T细胞活化通路关键分子（如NF-κB）的表达谱发生显著改变，自然杀伤细胞（NK细胞）的细胞毒性功能也出现下降。

宿主-微生物组的动态失衡

太空环境会重塑宇航员肠道微生物组（microbiome）的群落结构。宏基因组学数据显示，微生物多样性减少与条件致病菌丰度增加存在相关性。这种失调通过肠-免疫轴放大免疫抑制效应，具体表现为：短链脂肪酸（SCFAs）产量下降导致调节性T细胞（Treg）功能异常，同时微生物代谢产物改变影响Toll样受体（TLR）信号通路激活阈值，最终增加带状疱疹病毒再激活等临床风险。

地面模拟与在轨研究的互补

地面模拟装置（如头低位卧床、辐射暴露模型）已部分复现太空免疫表型，但未能模拟应激源的协同效应。国际空间站（ISS）长期研究显示，宇航员在轨期间炎症因子（如IL-6, TNF-α）持续升高，而疫苗免疫应答效率降低约50%。这种“超警戒”但功能减弱的免疫状态，提示免疫系统在太空环境中存在适应性失调。

前沿防护策略与技术革新

当前防护措施包括个性化营养方案（如益生菌补充）、人工重力训练和新型辐射屏蔽材料。技术层面，可穿戴免疫监测设备可实现细胞因子动态追踪，机器学习（machine-learning）算法能预测个体免疫风险。此外，标准化生物样本库（biobanking）的建立为纵向研究提供资源支撑。

深空探索的新挑战

月球/火星任务将面临更高剂量辐射、月尘（regolith）暴露等新威胁。针对辐射损伤，表观遗传调控剂（如组蛋白去乙酰化酶抑制剂）可能成为新型防护靶点；对于行星表面可变重力环境，需开发重力梯度适应性训练方案。这些研究亟需跨学科合作，最终构建覆盖“应激源-免疫应答-临床干预”全链条的防护体系。