旅行和探索太空是一项显然危险的冒险。宇航员出发时充分知道他们可能无法返回,而更深入太阳系的未来任务将更加危险。一项新研究表明,深空旅行甚至可能对宇航员造成严重的胃肠道(GI)损伤。
乔治城大学医学中心(GUMC)的研究人员对小鼠进行了辐射照射,以模拟深空中的银河宇宙辐射(GCR)将如何影响未来的宇航员。他们的结果表明,辐射可能造成严重的胃肠道损伤。他们的研究甚至引发了对这种辐射可能导致胃和结肠肿瘤生长的担忧。“太空辐射与地球辐射不同,”GUMC生物化学系副教授、NASA专业研究中心(NSCOR)项目负责人Kamal Datta说。目前,“我们不知道的是太空辐射如何影响胃肠道,”Datta补充说。总的来说,他说我们对宇宙辐射如何影响宇航员健康的理解是“未知领域”。
宇航员的肠道
每三到五天,我们胃肠道的细胞顶层就会被全新的细胞替换。这个过程是健康胃肠道功能的一部分。根据该研究的合著者、GUMC NASA专业研究中心(NSCOR)主任Albert Fornace Jr.的说法,当这个替换过程受到干扰时,会改变我们吸收营养的方式,甚至可能导致癌症。
为了模拟宇航员可能经历的深空辐射,研究人员在NASA空间辐射实验室(NSRL)对小鼠进行了短时间、低剂量的电离辐射照射。研究人员将这些小鼠与接受伽马射线照射的小鼠进行了比较,伽马射线类似于X射线,根据一份声明。除了第三个对照组外,研究人员在辐射照射后监测了小鼠,发现受到与宇航员可能经历的辐射相当的辐射照射的小鼠形成了癌变,并且无法正常吸收营养。
此外,研究团队发现,受到辐射照射的小鼠产生了更多的衰老细胞,这是一种无法进行正常细胞分裂的细胞。这些细胞会减缓胃肠道细胞的更新,从而减缓胃肠道功能,引起氧化应激,甚至导致严重的胃肠道损伤。
根据该声明,辐射造成的这种损害似乎是永久性的。
对宇航员的风险
研究团队表示,他们计划继续在小鼠身上研究这些影响,并将使用更长时间的辐射照射来模拟更长的暴露时间。虽然“小鼠数据”可能不是研究对人类健康影响的完美类比,但没有足够的宇航员可以收集数据来得出结论,而且研究人员试图将人类宇航员作为类似实验的测试对象可能会面临伦理问题。尽管如此,Datta希望开发一种人类风险评估模型,让航天机构能够计算未来任务中宇航员的风险。
Datta表示,一旦他们更好地了解风险,“目标是制定保护措施,无论我们是否可以测试某种药物或药品来预防我们观察到的所有变化。”
这项工作已于2018年10月1日在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表。
编者注:本报道已更新以澄清语言。早期版本曾提及“铁辐射”。所研究的粒子是来自深空的带电铁核。














