細菌，真菌和病毒可以通過我們吃的食物進入腸道。幸運的是，排列在腸道上的上皮細胞充當了一個強大的屏障，以防止這些微生物入侵我們身體的其餘部分。現在由加州大學河濱分校一位生物醫學科學家領導的一個研究小組發現：模擬微重力，例如在航天中遇到的微重力，即使從微重力環境中移除後，也會破壞上皮屏障的功能。生物醫學教授Declan McCole表示：該發現對我們理解太空旅行對太空人在太空中腸道功能的影響；
以及太空人在返回地球後抵禦損害腸上皮屏障功能製劑影響的能力具有重要意義。研究發現現在已發表在《科學報告》期刊上。太空中遇到的微重力環境對人類生理有大影響，導致包括胃腸炎在內的臨床症狀和疾病；先前的研究表明，微重力會削弱人體免疫系統。微重力也被證明會增加食源性細菌(如沙門氏菌)的腸道致病能力。研究首次表明，微重力環境使上皮細胞更難抵抗削弱這些細胞屏障特性藥劑的影響。重要的是，觀察到這一缺陷在從微重力環境中移除後最多可保留14天。
McCole研究團隊選擇研究的通透性誘導劑是乙醛，一種酒精代謝物。酒精會損害屏障功能，並增加正常受試者和酒精性肝病患者的胃腸通透性。腸上皮細胞的屏障功能對於維持健康腸道至關重要；當被破壞時，它可能導致通透性增加或泄漏。反過來，這會大大增加感染和慢性炎症的風險，如炎症性腸病，腹腔疾病，1型糖尿病和肝臟疾病。McCole研究團隊使用旋轉壁管（一種在模擬接近失重受控旋轉環境中維持細胞的生物反應器）來檢查模擬微重力對培養腸上皮細胞的影響。
在血管中培養了18天後，研究小組發現腸上皮細胞顯示出延遲形成的「緊密連接」，這是連接單個上皮細胞的連接，是保持不滲透性所必需的。旋轉壁血管還產生緊密連接組件的改變模式，該模式在腸上皮細胞從血管中移除後保留長達14天。本研究是第一次研究從模擬微重力環境中移除後，上皮細胞屏障特性的功能變化是否隨著時間推移而持續。本研究可以為長期太空旅行和殖民提供信息，在那裡暴露於食源性病原體可能導致比地球上更嚴重的病理。
博科園｜研究/來自：加州大學河濱分校
參考期刊《科學報告》
DOI: 10.1038/s41598-019-53862-3
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