國(guó)際空間站存在衛(wèi)生問題,但這不是你想象的那樣

長(zhǎng)時(shí)間處于微重力下會(huì)帶來幾種有據(jù)可查的健康風(fēng)險(xiǎn),包括肌肉萎縮、骨密度下降以及器官功能和健康的變化。

此外,宇航員還報(bào)告了免疫功能障礙的癥狀,包括皮疹和其他炎癥。

根據(jù)新研究,這些問題可能是由于航天器和國(guó)際空間站 (ISS) 內(nèi)部極其無(wú)菌的環(huán)境造成的。他們的結(jié)果表明,更多的微生物可以幫助改善太空中的人類健康。

該研究由魯?shù)婪颉に_利多趙昊琪 Nina Zhao,分別是加州大學(xué)圣地亞哥分校 (UCSD) 的生物工程師和環(huán)境分析化學(xué)家。

來自多個(gè) UCSD 項(xiàng)目和中心的研究人員、丹佛大學(xué)、千葉大學(xué)-加州大學(xué)圣地亞哥分校粘膜免疫學(xué)過敏和疫苗中心(cMAV)、觸手可及的太空研究貝勒學(xué)院空間醫(yī)學(xué)中心Blue Marble Space 科學(xué)研究所(BMSIS)、NASA JPL 的生物技術(shù)和行星保護(hù)小組以及 NASA Johnson 的宇航員辦公室。

這項(xiàng)研究是與國(guó)際空間站上的宇航員合作進(jìn)行的,他們擦拭了 803 個(gè)不同的表面——是之前調(diào)查的 100 倍——以對(duì)空間站上的微生物進(jìn)行普查。

研究人員確定了每個(gè)樣本中存在哪些細(xì)菌種類和化學(xué)物質(zhì),并創(chuàng)建了三維地圖來說明它們中的每一種被發(fā)現(xiàn)的位置以及它們可能如何相互作用。

他們的結(jié)果表明,與地球上人類建造的環(huán)境相比,國(guó)際空間站的微生物多樣性要低得多。

總體而言,該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),清潔產(chǎn)品和消毒劑中的化學(xué)物質(zhì)在整個(gè)空間站中無(wú)處不在,宇航員主要通過脫落的人體皮膚細(xì)胞將微生物引入國(guó)際空間站。

他們還發(fā)現(xiàn),根據(jù)模塊的用途,不同的模塊具有不同的微生物群落和化學(xué)特征。

例如,餐廳和食物準(zhǔn)備區(qū)包含更多與食物相關(guān)的微生物,而國(guó)際空間站的太空廁所包含更多與尿液和糞便相關(guān)的微生物以及新陳代謝的生物產(chǎn)物(代謝物)。

在國(guó)際空間站的廁所區(qū)域和廚房區(qū)域發(fā)現(xiàn)的微生物不同。(美國(guó)國(guó)家航空航天局 (NASA)

“我們注意到,國(guó)際空間站表面消毒劑的豐度與空間站不同位置的微生物組多樣性高度相關(guān),”趙在細(xì)胞壓榨機(jī)釋放.

這些結(jié)果表明,來自地球的更多微生物可能有助于改善宇航員的健康狀況。薩利多說:

“包括空間站在內(nèi)的未來建筑環(huán)境可以從有意識(shí)地培養(yǎng)多樣化的微生物群落中受益,這些微生物群落可以更好地模擬地球上經(jīng)歷的自然微生物暴露,而不是依賴高度消毒的空間。如果我們真的希望生命在地球之外茁壯成長(zhǎng),我們就不能只把生命之樹的一小根樹枝發(fā)射到太空中,然后希望它能成功。我們需要開始考慮我們應(yīng)該為這些宇航員發(fā)送哪些其他有益的同伴,以幫助他們開發(fā)可持續(xù)且對(duì)所有人有益的生態(tài)系統(tǒng)。

該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),與地球上大多數(shù)地方相比,國(guó)際空間站上的微生物群落的多樣性較低,除了城市、工業(yè)化和孤立環(huán)境(即醫(yī)院)之外。

他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),國(guó)際空間站表面缺乏通常在土壤和水中發(fā)現(xiàn)的自由生活環(huán)境微生物。

與有據(jù)可查的園藝對(duì)人類免疫系統(tǒng)的好處類似,研究人員得出結(jié)論,將這些微生物及其基質(zhì)納入國(guó)際空間站可以在不犧牲衛(wèi)生的情況下改善宇航員的健康狀況。

工程師 Suni Williams 在國(guó)際空間站的用餐空間。(美國(guó)國(guó)家航空航天局 (NASA)

合著者說:“從園藝中接觸健康的土壤與在我們自己的污穢中燉煮之間存在很大差異,如果我們處于一個(gè)嚴(yán)格封閉的環(huán)境中,沒有從外部持續(xù)輸入這些健康的微生物來源,就會(huì)發(fā)生這種情況羅賓·奈特,計(jì)算微生物學(xué)家和加州大學(xué)圣地亞哥分校教授,也是奈特實(shí)驗(yàn)室.

展望未來,研究人員希望改進(jìn)他們的分析,以檢測(cè)潛在的致病微生物以及如何將環(huán)境代謝物用作宇航員健康的指標(biāo)。

該團(tuán)隊(duì)聲稱,這些方法還可以幫助改善在地球上類似無(wú)菌環(huán)境中生活和工作的人們的健康狀況。

這項(xiàng)研究得到了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH) 中,該阿爾弗雷德 P. 斯隆基金會(huì)、加州大學(xué)圣地亞哥分校、太空科學(xué)促進(jìn)中心 (Center for the Advancement of Science in Space)(CASIS) 和ISS 國(guó)家實(shí)驗(yàn)室.

詳細(xì)介紹他們調(diào)查結(jié)果的論文,”國(guó)際空間站擁有由使用模式驅(qū)動(dòng)的獨(dú)特而極端的微生物和化學(xué)環(huán)境“于 2 月 27 日發(fā)表在雜志上細(xì)胞.

本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.

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