分娩的奇迹在太空中尚未发生,但小鼠宝宝的诞生证明,这可能不像先前认为的那么有风险。
一项新的研究旨在测试太空环境对后代的影响,将小鼠干细胞送往太空冷冻六个月后返回地球。如今,研究人员带来了好消息:到目前为止,这些细胞诞生的后代小鼠都非常健康。
这项发表在《Stem Cell Reports》上的、鼓励人心的研究 成果,是理解人类后代能否在太空中繁衍的重大一步。尽管这些来自“外太空”来源的小鼠宝宝仍需监测其长期健康状况,但目前它们的 DNA 并无异常。
太空分娩的风险
人们对长期太空任务和太空旅游的兴趣日益增长,这引发了许多关于太空生育能力的问题。长期处于太空环境中,由于暴露于微重力、辐射、昼夜节律改变以及太空旅行的压力,会对人体产生影响。这些因素都被认为会影响男性和女性生殖系统,尽管关于这一特定主题的研究有限。
科学家们在很大程度上将注意力集中在研究太空飞行如何改变生殖细胞,即将来发育成卵子和精子细胞的细胞。生殖细胞至关重要,因为对它们造成的任何损害很可能会遗传给后代。
根据关于这项新研究的新闻稿,此前已观察到经历过太空飞行的胚胎干细胞存在异常,尽管其损坏的确切原因尚不清楚。
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健康太空小鼠的诞生
参与这项研究的研究人员着手了解太空飞行可能如何损伤精原干细胞,以及这些细胞产生的后代将如何存活。他们选择测试小鼠的细胞,因为小鼠的生殖寿命比人类短得多。
专家们在将干细胞送往国际空间站之前,首先对其进行了低温保存,并在那里深冻保存了六个月。之后,它们被带回地球,研究人员表示,这些细胞似乎没有任何异常。在解冻并进行体外扩增后,它们被移植到小鼠睾丸中。
这些细胞的后代在三到四个月内通过自然交配出生。研究人员发现,新生小鼠是健康的,并且表现出正常的基因表达,这表明冷冻保存的生殖细胞至少能保持六个月的生育能力。
京都大学分子遗传学教授、第一作者 Mito Kanatsu-Shinohara 在新闻发布会上表示:“有必要研究我们可以在国际空间站储存生殖细胞多久,以更好地了解未来人类太空飞行的储存极限。”
跟踪新一代太空小鼠
由于许多物种的干细胞都可以冷冻保存并仍然产生精子,因此保存生殖细胞将是考虑长期太空任务的关键目标。
研究人员最初认为,太空飞行中遇到的辐射会对精原细胞造成比低温保存(有时会导致由冷冻损伤引起的细胞死亡)更大的损害。
结果表明并非如此;低温保存中使用的过氧化氢浓度杀死了一些细胞,但在太空飞行前后存活的细胞之间差异甚微。
尽管小鼠后代尚未表现出 DNA 模式异常的迹象,但随着它们的不断成长,研究人员仍需警惕任何长期的健康并发症。他们计划观察这些小鼠的整个生命周期,并检查来自这些小鼠的未来几代人的持续健康状况。
Kanatsu-Shinohara 说:“我们在国际空间站上仍有一些冷冻的精原干细胞,所以我们将继续进行进一步分析。”
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文章来源
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- Stem Cell Reports. 国际空间站上保存的冷冻小鼠精原干细胞的种系传递
- Nature. 太空中的人类发育与生殖——欧洲视角
- National Library of Medicine. 生殖细胞低温保存的新策略:冷冻损伤的调控















