
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述:太空飞行中的眼表健康:任务后症状报告、地外风险及在轨治疗对策
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:Life Sciences in Space Research 2.9
编辑推荐:
(编辑推荐)这篇综述系统探讨了太空环境(微重力/部分重力、宇宙辐射、月球尘埃)对宇航员眼表(ocular surface)的影响,基于NASA 2024年对257名宇航员的调查数据(34%报告眼刺激症状),提出包括前房流体模拟、干眼症(DED)与肠道菌群关联、ISS现有眼科药物等跨学科解决方案,为长期太空任务(LDSF)的眼健康防护提供战略框架。
太空环境下的眼表健康挑战
Abstract
宇航员的眼表健康直接关系到任务安全与操作效能。NASA 2024年数据显示,257名航天飞机/国际空间站(ISS)宇航员中,34%报告眼刺激症状,14%出现干眼症,21%存在异物感。这一现象促使研究者深入探究月球尘埃、宇宙辐射、1/6重力及微重力对眼表的影响机制。
Vision standards
NASA宇航员选拔采用严格的眼科标准,涵盖视力、色觉、立体视等功能评估。值得注意的是,微重力环境下的流体头向转移(cephalad fluid shift)可能通过改变前房(anterior chamber)流体动力学诱发角膜水肿——尽管尚未在宇航员中直接观察到,但啮齿类动物模拟实验已证实其分子水平变化(Meer et al., 2023)。
Space environments and the ocular surface
月球尘埃的磨蚀性与静电吸附特性显著增加角膜擦伤风险。阿波罗17号宇航员Harrison Schmitt的亲身经历证实,月尘可穿透航天服密封系统引发眼部不适。此外,宇宙辐射不仅导致白内障,急性暴露还会损伤角膜上皮(Bargeron et al., 1989)。ISS监测发现,微重力可能通过改变房水(aqueous humor)流出途径代偿性降低眼压(IOP),但具体机制仍需计算流体力学模型进一步阐明。
Ocular medications on the ISS
空间站常备眼科药物包括抗生素(如氧氟沙星)、局部麻醉剂(丙美卡因)及人工泪液。特殊挑战在于:微重力使滴眼液易形成漂浮球状液滴,需改良给药装置。近期研究建议增加角膜修复凝胶(如重组人表皮生长因子)以应对可能的角膜穿孔。
Dry eye disease and the spaceflight environment
ISS宇航员干眼症(DED)发病率达30%,可能与舱内低湿度、高氧环境(阿波罗任务为5 psi纯O2
)及肠道菌群紊乱相关。NASA双胞胎研究揭示,太空环境会改变微生物代谢物谱(Garrett-Bakelman et al., 2019),而眼表-肠道轴(ocular surface-gut axis)可能是潜在调控通路。
Future directions: imaging the ocular surface
现有ISS眼科影像设备(如OCT)主要针对视网膜。研究者提议增加角膜共聚焦显微镜(corneal confocal microscopy)和前节OCT(AS-OCT),以实时监测角膜神经密度变化——这是评估太空神经病变的关键生物标志物。
Conclusion
保障宇航员眼表健康需多管齐下:优化舱内环境参数、开发抗静电月尘防护技术、完善在轨药械储备。特别值得注意的是,加速衰老(accelerated aging)与基因组不稳定性(Capri et al., 2023)可能通过表观遗传调控影响眼表修复能力,这将成为深空探索医学的新研究方向。
生物通微信公众号
知名企业招聘