博科園：本文為生物學類
美國西北大學的一項新研究表明，太空飛行會讓太空人的內臟菌群發生重大改變，但具體原因尚是一個未知數。為了進行這項研究，西北大學的科學家研發了一個名為「STARMAPS」的新工具，用於分析一系列實驗的數據，包括在太空梭和國際空間站上進行的老鼠實驗以及美國宇航局的天地雙胞胎實驗。
美國太空人斯科特·凱利和他的雙胞胎兄弟馬克·凱利出席一場新聞發布會。發布會後不久，斯科特入主國際空間站並在空間站逗留近一年之久。在執行此項任務期間以及任務結束後，研究人員一直密切監測這對雙胞胎，觀察太空飛行如何影響斯科特的身體和各項能力
美國西北大學科學家研發的一個新工具表明，太空飛行會改變太空人內臟菌群的多樣性。這個工具被稱之為「STARMAPS」，用於分析一系列實驗的數據，包括從登上太空梭和國際空間站的老鼠身上採集的樣本，美國宇航局的雙胞胎天地實驗以及在地球上進行的太空輻射對內臟影響的研究。宇航局的太空人斯科特•凱利和他的雙胞胎兄弟，同為太空人的馬克•凱利參加了雙胞胎天地實驗。在太空中逗留了11個月後，斯科特體內的微生物組群發生了改變。
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很多數據表明太空梭和空間站上的老鼠出現與太空人斯科特類似的內臟菌群變化。西北大學在一份聲明中表示，新研究表明內臟菌群發生的變化最有可能由微重力而不是輻射導致。研究論文主執筆人、西北大學神經生物學家瑪莎·維塔特納在聲明中指出：「輻射一定會對內臟菌群產生影響，但這些影響與我們在太空飛行中觀察到的影響並不相同。」
美國最後一項太空梭任務代號STS-135於2011年發射，此項研究對帶回的老鼠樣本以及另外7組老鼠樣本進行了分析。作為2014年開始的美國宇航局嚙齒類動物研究計劃的一部分，這7組老鼠被送上國際空間站。
第26遠征隊指揮官斯科特·凱利
科學家將空間站老鼠研究觀察到的菌群變化與一個地面控制組進行比較，後者生活在一個模擬太空飛行環境。此外，這項研究還對一個基準組和一個實驗室組的數據進行了分析。兩組老鼠都生活在常規鼠舍。除了這些數據，研究人員還分析了宇航局天地雙胞胎實驗獲取的數據。天地實驗中，科學家比較了斯科特與留守地球的馬克的生理變化。
雖然研究發現太空飛行會導致內臟菌群多樣性發生重大變化，但具體原因還是一個未知數。維塔特納在聲明中指出：「一直以來就沒有一種統計學手段能夠進行這項研究。相關工具並不存在，需要我們去研發。這是一個經典例子，再次證明『需求才是發明之母』。」
藉助STARMAPS，研究人員能夠確定不同類型細菌在不同條件下數量增多或減少的模式。這個新工具進一步加深了科學家對太空飛行如何影響太空人內臟菌群的認知。相較於另外兩組老鼠，這項研究表明太空飛行和地面控制組老鼠的菌群變化類似。雙胞胎研究的數據表明，斯科特也出現了同樣模式的菌群變化。參與天地實驗是斯科特的第四次太空飛行。
研究發現表明，多次太空飛行中的菌群變化具有可比性。研究論文合著者、西北大學的睡眠問題專家弗萊德·圖萊克在聲明中指出：「如果將人類送上火星或者執行長期探月任務，我們就必須了解長期暴露在太空環境下將對太空人產生何種影響。研究細菌發生的變化是其中的一個重要方面。畢竟，會有數萬億細菌陪同太空人進行太空飛行。」
在太空飛行和地面控制組老鼠身上觀察到的菌群變化存在些許差異，說明棲息地也扮演了一個重要角色。此前對輻射如何影響老鼠菌群的研究並未發現同樣的菌群變化模式。因此，研究人員認為微重力可能對內臟菌群產生獨特影響，但他們也在聲明中強調還需進行進一步的研究。
維塔特納在聲明中指出：「了解哪些因素能夠遏制這種類型的菌群變化具有重要意義，有助於我們在地球上抵消太空飛行帶來的影響。了解哪些遺傳因素導致了菌株之間的差異，對我們在壓力環境採取反制措施保護內臟菌群也具有重要意義，其研究發現刊登在《微生物群系》上。
文：薩曼莎·馬修森｜譯：牛樹軍
轉自：漫步宇宙/qqtaikong
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