一項新的零重力研究表明，長期的火星太空旅行可能對宇航員的心臟有害。

在國際空間站待了一個月后，一組48個生物工程人類心臟組織樣本的跳動強度大約是留在地球上的類似組織的一半。

研究人員周一在《美國國家科學(xué)院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上報告稱，這些組織也變得更弱，并開始顯示出炎癥和氧化損傷的遺傳證據(jù)，這些都是心臟病的標(biāo)志。

巴爾的摩約翰·霍普金斯醫(yī)學(xué)院的博士后研究員德文·梅爾補充說:“在宇航員的飛行后檢查中，許多氧化損傷和炎癥的標(biāo)志物都得到了一致的證明?！?/p>

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研究人員說，之前的研究表明，一些宇航員返回地球時，心臟肌肉功能下降，心跳不規(guī)則。這些影響中的一些，但不是全部，會隨著時間的推移而消失。

研究人員表示，前往火星的任務(wù)可能意味著在太空中度過長達兩年的時間，因此醫(yī)生更好地了解失重對心臟功能的影響至關(guān)重要。

在這項研究中，研究人員使用干細胞創(chuàng)造了一組心肌細胞，稱為心肌細胞。

然后，該團隊將心肌組織放入一個芯片中，該芯片將組織連接在兩個柱子之間，以收集組織如何跳動的數(shù)據(jù)。由此產(chǎn)生的腔室大約是手機大小的一半。

該項目負責(zé)人、約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程和醫(yī)學(xué)教授金德鎬(dek - ho Kim)表示:“為了確保這些組織在太空中的生存能力，在干細胞和組織工程、生物傳感器和生物電子學(xué)、微制造等領(lǐng)域采用了大量的尖端技術(shù)?！?/p>

2020年3月，SpaceX的一項任務(wù)將這些心臟組織送入了太空。一旦他們安全到達空間站，科學(xué)家們每半小時收到10秒的實時數(shù)據(jù)，關(guān)于細胞的收縮強度和跳動模式。

宇航員杰西卡·梅爾每周更換一次組織周圍的液體營養(yǎng)物質(zhì)，并保存組織以供以后的遺傳和成像分析。

當(dāng)組織室返回地球時，研究人員繼續(xù)追蹤它們的進展。他們還將它們與來自同一來源并保存在地球?qū)嶒炇业慕M織進行了比較。

研究人員說，在太空中，心臟肌肉組織變得更弱，也會出現(xiàn)不規(guī)則的跳動。

研究人員說，這些組織在心跳之間產(chǎn)生了大約五倍的延遲，而正常的延遲大約是一秒。他們返回地球后，心跳間隔時間幾乎恢復(fù)正常。

肌肉細胞中幫助它們收縮的蛋白質(zhì)束，稱為肌節(jié)，在空間結(jié)合的心臟組織樣本中也變得更短，更混亂。研究人員指出，這是人類心臟病的一個標(biāo)志。

在組織樣本中產(chǎn)生能量的線粒體以及炎癥和氧化損傷的遺傳標(biāo)記中也出現(xiàn)了其他異常。

2023年，第二批生物工程心臟組織樣本被送往空間站，以測試可能保護它們免受低重力影響的藥物。研究人員表示，這項研究仍在進行中。

研究人員還在繼續(xù)改進他們的心臟組織芯片系統(tǒng)，并正在研究太空輻射對人類心臟組織的影響。

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