太空旅行不引起基因突變

圖/東方IC

近日，有關(guān)雙胞胎宇航員斯科特·凱利和馬克·凱利的研究引起了人們的廣泛關(guān)注，一種在太空待一年導(dǎo)致基因突變7%的說法被許多人轉(zhuǎn)發(fā)。長時(shí)間太空旅行真的會(huì)對人類身體健康產(chǎn)生影響，甚至改變?nèi)祟惢蚪M？一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，太空旅行不會(huì)導(dǎo)致人類出現(xiàn)長期重大的表觀遺傳變化，這或可稍稍緩解人們對長期太空旅行的擔(dān)憂。

基因表達(dá)改變不代表基因突變

斯科特·凱利和馬克·凱利是一對同卵雙胞胎，都曾是美國國家航空航天局（NASA）的宇航員。2015年3月，斯科特開始執(zhí)行一項(xiàng)太空任務(wù)，在國際空間站待了近一年時(shí)間，而與此同時(shí)，馬克作為地面控制人員在NASA工作。研究人員在斯科特執(zhí)行任務(wù)前后長達(dá)27個(gè)月的時(shí)間里，在不同時(shí)間點(diǎn)分別收集了斯科特和馬克的血液樣本、生理數(shù)據(jù)和認(rèn)知測量結(jié)果，對兩人的身體狀況，尤其是基因組表觀遺傳變化情況進(jìn)行了對比分析。他們發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)入太空后，斯科特的DNA甲基化率要比馬克的小一些，但這種差異最大時(shí)也不超過5%。同時(shí)，斯科特的一些基因，特別是與免疫系統(tǒng)有關(guān)的基因表達(dá)也出現(xiàn)了異常，研究顯示，宇航任務(wù)結(jié)束6個(gè)月后，斯科特的大部分基因表達(dá)恢復(fù)了基準(zhǔn)水平，但仍有7%的基因表達(dá)存在變化。

由于理解存在偏誤，導(dǎo)致不少人誤以為宇航員基因發(fā)生了改變，但事實(shí)上這是兩碼事。基因是指控制生物性狀的遺傳信息，即一段具有功能性的DNA或RNA序列。基因表達(dá)是指基因指導(dǎo)下的蛋白質(zhì)合成過程。基因表達(dá)是一個(gè)受調(diào)控過程，具有時(shí)間和空間特異性，基因表達(dá)也會(huì)因?yàn)橥饨绲拇碳ぐl(fā)生變化。

人類個(gè)體之間的DNA差異在0.1%以內(nèi)，人類和猩猩的DNA差異大約在1.2%到1.6%之間，人類和猴子的DNA差異才有7%之多，人類和老鼠的DNA差異則有10%左右。也就是說，如果基因突變7%，那么其沖擊力不亞于人類上太空生活一年以后變成了猴子。

宇航員身體變化怎么解釋

由NASA主持的一項(xiàng)聯(lián)合研究顯示，長時(shí)間太空旅行可能會(huì)改變宇航員的基因表達(dá)并構(gòu)成多種健康風(fēng)險(xiǎn)，但并未改變基因本身。

一年的外太空旅行，致使斯科特的身體產(chǎn)生了頸動(dòng)脈變粗、DNA損傷、基因表達(dá)發(fā)生變化、視網(wǎng)膜增厚、腸道菌群改變，以及一個(gè)被稱為端粒的染色體末端結(jié)構(gòu)改變等變化，但并沒有造成他的DNA變異。

在斯科特身上發(fā)生的基因表達(dá)改變，被歸結(jié)于人體DNA修復(fù)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的效用。研究人員認(rèn)為，其中有些基因的改變在預(yù)料之中，比如由于宇航員在外太空中骨密度降低，而導(dǎo)致的與骨形狀相關(guān)的DNA發(fā)生的改變。但有助于生產(chǎn)熱量以及保護(hù)人體的線粒體和免疫系統(tǒng)基因發(fā)生的變化，則反映了長期航天飛行對宇航員身體產(chǎn)生的壓力。

失重帶來的體液移位也給斯科特的心血管系統(tǒng)帶來了壓力。斯科特的頸動(dòng)脈壁增厚了，血液中的膠原蛋白水平也發(fā)生了變化，而這些指標(biāo)在醫(yī)學(xué)上與心血管隱患息息相關(guān)。但所幸，在回到地球后，斯科特身上這些指標(biāo)恢復(fù)了正常。（本刊綜合）※