空間多環(huán)境因素對(duì)機(jī)體的復(fù)合生物學(xué)效應(yīng)研究進(jìn)展

徐 穎， 周光明， 胡文濤

(蘇州大學(xué)蘇州醫(yī)學(xué)院放射醫(yī)學(xué)及防護(hù)學(xué)院放射醫(yī)學(xué)與輻射防護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇省高校放射醫(yī)學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心， 蘇州 215123)

1 引言

航天員在太空進(jìn)行研究活動(dòng)時(shí)不可避免地面臨惡劣的環(huán)境因素，包括微重力、弱磁場(chǎng)、不同于地球環(huán)境的晝夜節(jié)律、空間紫外線和電離輻射、幽閉環(huán)境、有害氣體和噪音等。

太空環(huán)境中的重力大小約為10～10G，通常稱為微重力狀態(tài)。 國(guó)際空間站(International Space Station，ISS)為各種微重力科學(xué)研究提供一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的環(huán)境。 空間電離輻射主要來(lái)源有3 類:銀河宇宙射線(Galactic Cosmic Ray，GCR)、太陽(yáng)粒子事件(Solar Particle Event，SPE)以及地球俘獲帶輻射(Trapped Radiation Belts，TRB)。 空間輻射具有低劑量、低劑量率、富含高能重離子(High Atomic Number and High Energy，HZE)等特點(diǎn)。

除重力和電離輻射之外，外層空間的磁場(chǎng)以及晝夜節(jié)律也與地球表面環(huán)境不同。 地磁場(chǎng)(Geomagnetic Field，GMF)強(qiáng)度約為50 μT，而外層空間磁場(chǎng)強(qiáng)度極低，稱為弱磁場(chǎng)或亞地磁場(chǎng)(Hypomagnetic Field，HyMF/HMF，＜5 μT)?；鹦谴艌?chǎng)(＜5 μT)、月球磁場(chǎng)(＜300 nT)和星際空間磁場(chǎng)(＜10 nT)等磁場(chǎng)均屬于弱磁場(chǎng)。 地球環(huán)境下晝夜變化周期約24 h，而在外太空中，晝夜變化類型復(fù)雜多樣。 為保障航天員的睡眠質(zhì)量，保持與地球上相似的生物鐘，通常需要采取光干預(yù)措施。

紫外線(Ultraviolet，UV)輻射是太陽(yáng)電磁光譜的一部分，根據(jù)其波長(zhǎng)可分為4 種類型，即UVA(320 ～400 nm)、UVB(280 ～320 nm)、UVC(100 ～280 nm)和EUV(10 ～100 nm)。 太空中UVC 輻射強(qiáng)度比地球上的要高，而在月球和火星表面UVB 輻射強(qiáng)度也超過(guò)了陸地生命的安全極限。

除上述空間環(huán)境因素之外，噪音、幽閉環(huán)境和有害氣體等因素對(duì)航天員健康的影響也不容忽視。 此外，由于人體代謝和非金屬材料脫氣以及實(shí)驗(yàn)活動(dòng)等產(chǎn)生的有害氣體造成艙內(nèi)空氣污染，對(duì)人體可能產(chǎn)生致畸、致癌、基因突變等效應(yīng)。

研究證明空間環(huán)境對(duì)生物體有不利影響。 航天員執(zhí)行太空探索任務(wù)可能會(huì)引起基因調(diào)控和基因組完整性改變、線粒體功能障礙等分子細(xì)胞生物學(xué)變化，導(dǎo)致反映在整體水平的肌肉萎縮和骨質(zhì)丟失、免疫失調(diào)、血管功能改變、認(rèn)知能力下降等健康風(fēng)險(xiǎn)。 目前眾多研究人員開展了單種空間環(huán)境因素對(duì)生物體影響的研究，但關(guān)于多環(huán)境因素的復(fù)合生物學(xué)效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究較為有限。 本文將對(duì)此方向最新研究進(jìn)行綜述。

2 微重力與空間輻射的復(fù)合生物學(xué)效應(yīng)

目前空間環(huán)境的生物效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究多以微重力和空間輻射兩大空間環(huán)境因素為特征處理因素。 重力的變化會(huì)影響細(xì)胞的增殖、分化、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和基因表達(dá)等功能，導(dǎo)致航天飛行過(guò)程中組織或器官水平的生理變化。 而微重力是否影響DNA 的損傷應(yīng)答反應(yīng)，取決于細(xì)胞類型和生長(zhǎng)條件。 微重力對(duì)生物體的效應(yīng)主要包括基因表達(dá)改變、染色體畸變、細(xì)胞凋亡、免疫抑制、心血管疾病、骨骼肌萎縮、骨質(zhì)丟失等。

ISS 在約350 km 高空繞地球運(yùn)行，其主要的輻射源是GCR，輻射水平為0.4 ～1.0 mSv/d，約為地面輻射水平的100 倍。 對(duì)于低地球軌道以外的探測(cè)任務(wù)，如月球和火星的探測(cè)，航天員將受到更多來(lái)自GCR 的影響。 此外，來(lái)自宇宙的初級(jí)空間輻射與航天器艙壁反應(yīng)可以產(chǎn)生中子、X射線和γ 射線等次級(jí)射線，這種次級(jí)空間輻射比初級(jí)空間輻射更能有效地產(chǎn)生活性氧。 空間輻射會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生基因毒性作用，如單鏈和雙鏈DNA斷裂、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞、堿基的互變異構(gòu)等，還能使機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激、免疫失調(diào)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷等變化。

2.1 微重力與輻射復(fù)合作用在動(dòng)物水平的研究

2.1.1 對(duì)骨骼的影響

空間微重力引起骨丟失和肌肉萎縮，目前有關(guān)微重力和空間輻射的聯(lián)合作用對(duì)骨骼影響的研究正逐步開展，認(rèn)為輻射或能加重微重力對(duì)骨骼質(zhì)量的影響。

研究人員應(yīng)用高傳能線密度(Linear Energy Transfer，LET)的鐵離子輻射(0.5 Gy 或2 Gy)和后肢去負(fù)荷(Hindlimb Unloading，HLU)模型研究二者聯(lián)合作用對(duì)C57BL/6J 小鼠腰椎的影響，結(jié)果表明:輻射可能加速或加重由腰椎廢用引起的骨強(qiáng)度降低，并部分阻止去負(fù)荷的適應(yīng)性反應(yīng)所致的松質(zhì)骨微結(jié)構(gòu)的恢復(fù)，引起骨骼完整性的喪失；較高劑量(2 Gy)可能會(huì)改變椎體內(nèi)皮質(zhì)松質(zhì)骨的應(yīng)力傳遞。 低LET 的質(zhì)子照射(1 Gy)聯(lián)合HLU 模型也可以降低C57BL/6 小鼠股骨和脛骨的骨強(qiáng)度和力學(xué)性能。 月面環(huán)境下的部分失重聯(lián)合輻射也能影響骨骼的變化。 研究人員使用定制小鼠吊籠來(lái)模擬月面環(huán)境的重力狀態(tài)，雌性BALB/cByJ 小鼠部分失重狀態(tài)下接受低劑量、高LET 硅離子輻射(0.17 Gy 單次輻射，0.5 Gy 單次和分次輻射)，發(fā)現(xiàn)二者聯(lián)合作用后通過(guò)減少骨形成和增加骨吸收對(duì)骨量的維持產(chǎn)生負(fù)面影響，骨形成反應(yīng)下降與硬化素誘導(dǎo)的Wnt 信號(hào)抑制有關(guān)。

2.1.2 對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響

微重力和輻射聯(lián)合作用也能對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，通常表現(xiàn)為拮抗效應(yīng)。 在Long Evans 大鼠前額皮層(Prefrontal Cortex，PFC)和杏仁核中，微重力和輻射(3 Gy 的射線全身照射和1.5 Gy的碳離子頭部照射)共同作用導(dǎo)致了它們對(duì)5-羥色胺(5-Hydroxytryptamine，5-HT)神經(jīng)遞質(zhì)的拮抗效應(yīng)且輻射作用占主導(dǎo)地位。 在PFC 中可觀察到5-HT 代謝的抑制和去甲腎上腺素能神經(jīng)傳遞的增強(qiáng)，二者變化程度能引起皮層神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)激活的適應(yīng)性變化，可導(dǎo)致一些行為測(cè)試中學(xué)習(xí)參數(shù)的改善。 HLU 模型模擬的微重力和電離輻射(3 Gy 的射線全身照射和1.5 Gy 質(zhì)子頭部照射)也在雄性Wistar 大鼠的心理情緒狀態(tài)和認(rèn)知能力方面起到拮抗作用，這與PFC、海馬體和下丘腦中單胺類物質(zhì)含量變化有關(guān)。

鑒于以上結(jié)果，研究人員深入研究微重力和輻射聯(lián)合作用下單胺類物質(zhì)的變化，發(fā)現(xiàn)大鼠PFC、海馬體和紋狀體中 5-HT 和多巴胺(Dopamine，DA)轉(zhuǎn)換率發(fā)生改變，這可能使微重力和輻射單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的不良影響減少，如恢復(fù)大鼠的運(yùn)動(dòng)、自主行為和探索行為以及受損的長(zhǎng)時(shí)語(yǔ)境記憶，并推測(cè)PFC 中的5-HT 受體5-HT和海馬體中的DA 受體D參與其中。 暴露于微重力和空間輻射聯(lián)合作用下的大鼠神經(jīng)系統(tǒng)再適應(yīng)可對(duì)應(yīng)于人類神經(jīng)系統(tǒng)的改變。 輻射在性別、年齡、輻射類型、暴露時(shí)間和總劑量方面引起不同的神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)，而微重力和輻射的聯(lián)合作用對(duì)不同性別和年齡個(gè)體的神經(jīng)系統(tǒng)影響仍不清楚。

2.1.3 對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的影響

微重力和輻射聯(lián)合作用也能對(duì)循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。 相對(duì)于HLU 的單獨(dú)作用，雌性ICR 小鼠在2 Gy 的質(zhì)子輻射聯(lián)合HLU 作用后可導(dǎo)致其脾臟T 淋巴細(xì)胞和毒性T 細(xì)胞的數(shù)量顯著減少，且T淋巴細(xì)胞的活化受到抑制，增殖能力顯著降低。 C57BL/6J 小鼠在50 cGy 質(zhì)子輻射聯(lián)合HLU 處理后其視網(wǎng)膜中的內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial Nitric Oxide Synthase，eNOS)水平顯著升高，視網(wǎng)膜血管中的B 細(xì)胞計(jì)數(shù)顯著降低，NK 細(xì)胞計(jì)數(shù)提高。 另有研究人員應(yīng)用1 Gy的鐵離子束照射(劑量率為10 cGy/min)和HLU(13～16 d)處理C57BL/6 小鼠，發(fā)現(xiàn)二者聯(lián)合作用能夠通過(guò)NOS 通路進(jìn)一步損害腓腸肌供血?jiǎng)用}的內(nèi)皮依賴性血管舒張功能，并對(duì)eNOS、黃嘌呤氧化酶和超氧化物歧化酶1 蛋白水平產(chǎn)生負(fù)面影響。

以上實(shí)驗(yàn)表明，復(fù)合作用能導(dǎo)致淋巴細(xì)胞和白細(xì)胞數(shù)量和功能下降，血管舒張功能受損，這可能導(dǎo)致航天員的免疫系統(tǒng)和心血管功能障礙。

2.1.4 對(duì)生殖系統(tǒng)的影響

微重力和輻射聯(lián)合作用還能對(duì)生殖系統(tǒng)產(chǎn)生影響。 昆明小鼠在0.2 ～1 Gy 碳離子輻射聯(lián)合HLU 作用下睪丸組織形態(tài)發(fā)生了變化，睪丸中生殖細(xì)胞凋亡增加。 劑量大于0.4 Gy 時(shí)精子發(fā)生受到顯著抑制，睪丸組織DNA 損傷水平表現(xiàn)出一定的量效關(guān)系，而劑量為1 Gy 時(shí)微重力能夠拮抗輻射誘導(dǎo)的睪丸組織DNA 損傷。 另一項(xiàng)研究也有類似發(fā)現(xiàn)。 相對(duì)于正常重力狀態(tài)下，昆明小鼠暴露在0.4～1 Gy 的碳離子照射和HLU 模型模擬的微重力下，其精子、初級(jí)精母細(xì)胞和精原細(xì)胞明顯減少。 微重力聯(lián)合劑量在0.8 Gy 及以上的輻射可誘導(dǎo)Bax/Bcl-xL 比值顯著上調(diào)，推測(cè)生殖細(xì)胞損傷加劇是因細(xì)胞線粒體凋亡途徑引起的凋亡增加所致。 有研究應(yīng)用HLU 聯(lián)合碳離子輻射(0.25～2 Gy)作用于Swiss-Webster 小鼠，發(fā)現(xiàn)二者聯(lián)合作用能增加小鼠生精細(xì)胞的凋亡、減少精子數(shù)、降低精子存活率及加重精子的DNA 損傷，而劑量為2 Gy 時(shí)提示微重力可能具有拮抗輻射誘導(dǎo)的生精細(xì)胞凋亡和精子DNA 損傷的作用。

以上結(jié)果提示微重力和輻射復(fù)合作用對(duì)雄性生殖系統(tǒng)產(chǎn)生諸多不利影響，精子DNA 損傷可能是導(dǎo)致男性在空間環(huán)境下生育力下降的潛在機(jī)制之一。 然而微重力和空間輻射對(duì)雌性生殖系統(tǒng)的復(fù)合效應(yīng)研究尚未見相關(guān)文獻(xiàn)。

2.2 機(jī)制研究

有研究人員從基因表達(dá)和表觀遺傳方面對(duì)微重力聯(lián)合輻射致使細(xì)胞損傷的機(jī)制進(jìn)行研究。 人成纖維細(xì)胞暴露于1 Gy 的碳離子輻射和3D 回旋器模擬的微重力處理后，細(xì)胞周期抑制基因ABL1和CDKN1A 的表達(dá)減少，細(xì)胞周期促進(jìn)基因CCNB1、CCND1、KPNA2、MCM4、MKI67 和STMN1 的表達(dá)增加，這可能導(dǎo)致在細(xì)胞周期檢查點(diǎn)未能實(shí)現(xiàn)阻滯，誘發(fā)DNA 損傷。 而相對(duì)于單獨(dú)X 射線(1 Gy)照射的作用，X 射線聯(lián)合微重力作用后未見細(xì)胞周期相關(guān)基因表達(dá)有明顯變化。

有不少研究從細(xì)胞的凋亡和氧化應(yīng)激方面來(lái)揭示微重力聯(lián)合輻射引起的細(xì)胞損傷機(jī)制。 研究人員將小鼠神經(jīng)元細(xì)胞暴露于慢性中子輻射(劑量率為0.2 mGy/d)后在隨機(jī)定位機(jī)模擬的微重力下孵育，發(fā)現(xiàn)軸突有很強(qiáng)的回縮，早期和晚期凋亡細(xì)胞顯著增加。 模擬微重力和慢性輻射在晚期凋亡誘導(dǎo)方面存在協(xié)同效應(yīng)，軸突的長(zhǎng)度和面積明顯減少，對(duì)軸突的生長(zhǎng)、細(xì)胞存活和信息傳遞產(chǎn)生負(fù)面影響。 同樣地，旋轉(zhuǎn)壁容器模擬的微重力增加了碳離子輻射(0.2 ～0.8 Gy)誘導(dǎo)的人B淋巴母細(xì)胞HMy2.CIR 凋亡，進(jìn)一步研究認(rèn)為模擬微重力促進(jìn)了輻射誘導(dǎo)細(xì)胞中活性氧的產(chǎn)生，導(dǎo)致生物大分子氧化損傷。 雖然近些年來(lái)越來(lái)越多科研工作者從不同方面對(duì)微重力聯(lián)合空間輻射致細(xì)胞損傷的機(jī)制進(jìn)行研究，但目前相關(guān)研究仍處于起步階段。

2.3 存在的爭(zhēng)議

微重力和空間輻射聯(lián)合作用可以使細(xì)胞損傷加劇，如微重力聯(lián)合鋰離子(0～7 Gy)輻照能降低人宮頸癌HeLa 細(xì)胞的存活率；微重力聯(lián)合氖離子輻照(0.5 ～5 Gy)可使人外周血淋巴細(xì)胞DNA 損傷程度加重。 然而二者在誘發(fā)染色體畸變(Chromosomal Aberration，CA)方面的相互作用一直存在爭(zhēng)議。 RWV 模擬的微重力對(duì)X 射線或質(zhì)子束(0 ～6 Gy)誘導(dǎo)的人淋巴細(xì)胞CA 沒(méi)有影響。 但同時(shí)暴露于輻射(0.5 ～3 Gy 的X 射線或碳離子束)和回轉(zhuǎn)器模擬微重力下的人成纖維細(xì)胞CA 增加；暴露于X 射線(1.5 Gy)和回旋器模擬的微重力下的人淋巴細(xì)胞CA 也增加了。

微重力和空間輻射聯(lián)合作用在細(xì)胞損傷修復(fù)方面的效應(yīng)也存在爭(zhēng)議。 模擬微重力狀態(tài)下，人淋巴細(xì)胞接受5 Gy 的γ 射線或0.5～5 Gy 的氖離子輻射后其DNA 損傷修復(fù)效率降低。 而在地面接受5 Gy 或10 Gy 的X 射線照射后的人成纖維細(xì)胞搭載STS-65 任務(wù)進(jìn)入太空，在空間環(huán)境中，細(xì)胞的DNA 損傷修復(fù)與正常重力下的DNA修復(fù)效率無(wú)明顯差別。

鑒于以上研究結(jié)果以及存在的爭(zhēng)論，后續(xù)研究中應(yīng)仔細(xì)考量輻射品質(zhì)、生物樣品甚至收樣時(shí)間點(diǎn)對(duì)研究結(jié)果的影響，以期得到更為可靠的結(jié)論。

3 微重力與弱磁的復(fù)合生物學(xué)效應(yīng)

地磁場(chǎng)提供了抵御太陽(yáng)風(fēng)或其他宇宙輻射的屏障，并防止氧氣逃逸到星際空間，促使地球的生命進(jìn)化，而在弱磁場(chǎng)環(huán)境下，失去了地磁場(chǎng)的保護(hù)，會(huì)觸發(fā)多種生物效應(yīng)。 HMF 能干擾生物體多種功能，包括基因表達(dá)、個(gè)體生長(zhǎng)、胚胎發(fā)育、人的學(xué)習(xí)和工作能力等，是一個(gè)不可忽視的空間危險(xiǎn)因素。

隨著月球和火星探索計(jì)劃的啟動(dòng)，航天員在遠(yuǎn)距離的太空任務(wù)中不可避免地會(huì)暴露在弱磁場(chǎng)環(huán)境。 微重力和弱磁場(chǎng)的復(fù)合生物學(xué)效應(yīng)研究主要集中于聯(lián)合因素對(duì)小鼠和大鼠骨骼系統(tǒng)的影響。 研究表明平均磁場(chǎng)強(qiáng)度小于300 nT 的HMF可加劇HLU 雄性SD 大鼠的骨丟失，改變股骨生物力學(xué)特性，同時(shí)觀察到股骨骨小梁有明顯的RANKL(NF-κB 受體性活化因子RANK 的配體)表達(dá)和血清鐵濃度升高。 RANKL 的高表達(dá)是骨丟失 的 主 要 原 因。 同 樣 也 在 HLU 雄 性C57BL/6 小鼠中發(fā)現(xiàn)，平均磁場(chǎng)強(qiáng)度小于300 nT的HMF 促進(jìn)了股骨的骨質(zhì)丟失，對(duì)股骨生物力學(xué)特性產(chǎn)生負(fù)面影響，且小鼠血清、肝臟、脾臟和骨骼中鐵的蓄積量明顯高于單獨(dú)微重力實(shí)驗(yàn)組和HMF 實(shí)驗(yàn)組。 推測(cè)是鐵過(guò)載引起氧化應(yīng)激反應(yīng)，促使骨質(zhì)丟失。

與HLU 聯(lián)合GMF 后再負(fù)荷一段時(shí)間相比，HLU 聯(lián)合HMF(B ＜300 nT)后再負(fù)荷組雄性C57BL/6 小鼠股骨和脛骨骨礦含量更低、股骨微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能更差，脛骨失衡的骨重建恢復(fù)得更不理想，同時(shí)，血清、脛骨、肝臟和脾臟中鐵含量更高。 小鼠經(jīng)鐵離子螯合劑甲磺酸去鐵胺(Deferoxamine，DFO)處理后，其骨、肝和脾中的鐵含量降低。 DFO 能顯著減輕HLU 聯(lián)合HMF 再負(fù)荷組小鼠微重力所致骨丟失，證實(shí)HMF 抑制微重力引起的骨丟失的恢復(fù)可能是由于鐵調(diào)素Hepcidin表達(dá)增加和膜鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(Ferroportin，F(xiàn)PN)表達(dá)降低，而抑制鐵蓄積恢復(fù)到生理水平。 以上實(shí)驗(yàn)揭示了HMF 在微重力作用后骨丟失恢復(fù)中所起的作用，其潛在作用機(jī)制可能是由于HMF 引起的生物節(jié)律和微量元素濃度的變化，導(dǎo)致生物體產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)，這為航天員骨丟失的治療提供了新的視角。

另有少部分的研究是關(guān)于微重力和弱磁復(fù)合作用對(duì)組織介電特性的影響。 雄性SD 大鼠在HLU 作用4 周后其腓腸肌的介電特性沒(méi)有顯著變化，而強(qiáng)度小于300 nT 的HMF 單獨(dú)作用可使導(dǎo)電率增加。 同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)HLU 和HMF 的聯(lián)合作用對(duì)腓腸肌介電特性的影響比二者單獨(dú)作用時(shí)都要小，而不是簡(jiǎn)單的相加關(guān)系。 HLU 和HMF 單獨(dú)或聯(lián)合作用對(duì)雄性SD 大鼠脾臟、全血和睪丸的介電特性產(chǎn)生不同的影響，其變化程度因組織不同而異。 這些實(shí)驗(yàn)提示空間環(huán)境下生物組織的介電特性與正常情況下不同，值得進(jìn)一步研究，從而擴(kuò)展空間環(huán)境中航天員生理病理的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)應(yīng)用。

4 其他空間環(huán)境因素復(fù)合生物學(xué)效應(yīng)

在低軌道運(yùn)行的航天器繞地球1 圈大約是90 min，其明暗周期模式與人類在地球生活的節(jié)律不一致，這會(huì)影響航天員生物鐘，導(dǎo)致睡眠質(zhì)量下降，危害身體健康。 有研究人員應(yīng)用晝夜節(jié)律改變(45 min 明期∶45 min 暗期)聯(lián)合HLU及4 Gy 的X 射線輻照作用于大鼠，研究三者復(fù)合作用對(duì)其后肢骨骼的影響，發(fā)現(xiàn)三因素聯(lián)合能顯著降低骨骼的生物力學(xué)性能、骨骼礦物質(zhì)密度和骨小梁參數(shù)，造成骨質(zhì)丟失，但是這些數(shù)據(jù)的降低與HLU 組沒(méi)有顯著性差異，表明晝夜節(jié)律改變對(duì)于骨骼各參數(shù)的影響不顯著。 另有研究人員將SD 大鼠置于能模擬晝夜節(jié)律紊亂(12 h 明期:12 h 暗期)、微重力(HLU 模型)、噪音(65 dB)和幽閉環(huán)境的新型鼠籠，發(fā)現(xiàn)大鼠有類似抑郁的行為，其剪接體相關(guān)蛋白表達(dá)上調(diào)，而氧化磷酸化、谷氨酸能和GABA 能突觸相關(guān)蛋白表達(dá)以及Post-Synaptic Density Protein-95(PSD-95)蛋白表達(dá)下調(diào)，推測(cè)這些差異表達(dá)蛋白質(zhì)可能成為精神障礙的標(biāo)記物。 這些發(fā)現(xiàn)為了解抑郁行為的發(fā)生機(jī)制提供了有用信息，而且可能為長(zhǎng)期航天飛行中心理障礙的治療提供潛在的靶點(diǎn)。

5 展望

本文綜述了空間多環(huán)境因素復(fù)合作用對(duì)機(jī)體的生物學(xué)效應(yīng)及其機(jī)理的研究進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)空間環(huán)境因素的復(fù)合生物學(xué)效應(yīng)是表現(xiàn)為協(xié)同、疊加還是拮抗不僅取決于所研究的生物學(xué)終點(diǎn)，也取決于所選擇的空間環(huán)境因素類型、劑量、處理時(shí)間等。

通過(guò)綜述相關(guān)文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)有關(guān)空間多環(huán)境因素復(fù)合作用對(duì)機(jī)體生物效應(yīng)的研究在以下2 個(gè)方面有待完善:①明確空間單因素生物學(xué)效應(yīng)是深入理解空間復(fù)合環(huán)境生物學(xué)效應(yīng)的關(guān)鍵。 因此，要利用天基和地基實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，深入研究微重力、空間輻射、弱磁等空間環(huán)境因素的單因素生物學(xué)效應(yīng)及機(jī)理；②空間站作為最真實(shí)的空間復(fù)合環(huán)境，所獲得的研究數(shù)據(jù)最具有說(shuō)服力。 中國(guó)之前的航天搭載研究多基于返回式衛(wèi)星，飛行周期短，所得數(shù)據(jù)十分有限。 隨著中國(guó)空間站的建成，長(zhǎng)周期空間生命和航天醫(yī)學(xué)研究迎來(lái)重要發(fā)展機(jī)遇期。如何提高空間站研究資源利用效率、提升研究水平是空間生命科學(xué)工作者亟需考慮的問(wèn)題。

天基平臺(tái)實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)畢竟有限，因此開展大量設(shè)計(jì)良好的地基實(shí)驗(yàn)對(duì)于解決空間環(huán)境所致健康問(wèn)題十分必要。 現(xiàn)有的地基實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在模擬空間環(huán)境時(shí)呈現(xiàn)出諸多問(wèn)題，比如重離子輻照實(shí)驗(yàn)代價(jià)高昂、地面難以真正模擬空間微重力狀態(tài)等。鑒于上述問(wèn)題提出如下對(duì)策:①開展團(tuán)隊(duì)協(xié)作，提高空間研究資源利用效率；②地基實(shí)驗(yàn)研究和仿真模擬相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)和理論并重；③針對(duì)特定飛行任務(wù)，借助空間站環(huán)境開展設(shè)計(jì)良好的天地基對(duì)照實(shí)驗(yàn)，解析空間輻射和微重力的不同效應(yīng)；④應(yīng)用特殊人群開展天地基對(duì)照實(shí)驗(yàn)，如NASA 的雙胞胎研究。