引导人类超越月球:俄亥俄州的研究人员推动人类太空生物学的革命

What actually happens to the human body in space? 虽然科学家和研究人员对地球上各种因素如何影响人体进行了大量研究, 关于身体在太空中发生的变化，现有的信息并不为人所知. Scientists, including OHIO’s Nate Szewczyk and several of his trainees, have been studying for years how the body, specifically on the molecular side, changes in space. Recently, 《bet8网页登录》杂志发表了一组新的论文，描述了分子生物学和精准医学的现代工具如何帮助引导人类进入更有挑战性的任务，超越我们已经到达的地方.

The package of papers, titled “Space Omics and Medical Atlas across orbits,” includes manuscripts, data, protocols, and code, 代表了有史以来最大的航空航天医学和空间生物学数据纲要. 来自超过25个国家的100多个机构共同合作，协调这种分子的释放, cellular, physiological, phenotypic, and spaceflight data.

Szewczyk, 他是生物医学科学系的教授，也是俄亥俄肌肉骨骼和神经研究所的主要研究员, coauthored seven different articles including: “太空飞行会引起与胰岛素和雌激素相关的基因表达谱的变化,” “宇航员组学和太空对人体的影响,” “了解太空旅行如何影响女性生殖系统,” “转录组学分析揭示了支持航天皮肤病学的分子改变,” “太空飞行改变了衰老和假定的脆弱生物标志物,” and “非政府空间探索时代的伦理考虑.”

除了几篇论文的合著，Szewczyk还让他的学员参与了其中的六篇论文. The trainees include OHIO medical students Anthony Carano and Caroline Coffey; Alexia Tasoula, a Ph.D. student in the translational biomedical sciences program; post-doctoral research Craig Willis, an OHIO alum and current assistant professor at the University of Bradford in the United Kingdom; as well as Dr. Henry Cope是英国国家卫生服务机构的研究员.

他们的文章强调了太空飞行如何引起啮齿动物和人类胰岛素和雌激素信号变化的研究, to ethical considerations for commercial spaceflight, 以及太空飞行对生殖的已知和潜在影响.

“我们研究蠕虫已经很多年了，但现在我们有能力研究人类，”Szewczyk说. “We are at a place, particularly with NASA and the commercial sector, 我们可以专注于使用更现代的组学技术来更好地了解宇航员自身的变化吗, which can revolutionize their health.”

Szewczyk, known for his work researching worms in space, 强调这些生物作为第一批基因组测序的多细胞动物的重要性. 利用通过蠕虫研究开发的基因组学工具和技术, 研究人员已经能够深入研究生物在太空中所经历的分子变化. He notes that for over two decades, 蠕虫被送入太空观察基因表达的变化, paving the way for these similar studies in humans.

但随着太空飞行变得越来越商业化，越来越多的人不仅仅是美国宇航局的宇航员，而是追求轨道, 了解人类在太空中的分子水平对于确保他们的健康和安全变得更加重要.

According to Szewczyk, the U.S. 它的太空经济在增长，结果是什么, 现在人们对商业太空飞行的兴趣增加了. 在俄亥俄州，商业公司Voyager space在哥伦布建立了一个新的太空公园.

“The more commercial space flight grows, the more important understanding people’s omics is,” Szewczyk explained. “太空医学是从真正只有美国宇航局负责的事情发展而来的，因为他们是唯一一个把人送入太空的组织, to something more common as commercial space flight grows. 我们看到SpaceX和其他公司的这类飞行正在增加，进入太空的人做好准备是至关重要的. 航班供应商必须为其参与者提供医疗保险. When people go to the International Space Station (ISS), it is governed by certain rules and regulations, whereas with commercial space flight, these same guidelines don’t necessarily apply. 人们有兴趣发展太空医学和推进太空健康观察技术, especially as more people are able to go into orbit.”

Szewczyk的影响远远超出了实验室，因为他积极倡导开放科学和国际合作, particularly in the field of space research. 作为NASA基因实验室动物分析工作组的联合主席, 他促进国际空间机构之间科学知识的共享, 例如，将欧洲航天局和日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)纳入美国宇航局工作组. Moreover, 他参与了JAXA旗舰项目，包括领导协调多个太空机构宇航员精确健康的伦理问题和研究方法, including NASA, ESA, and JAXA.

“人类就是人类，无论他们来自哪里或目前生活在哪里，太空对他们的影响最终都是一样的,” Szewczyk said. “所以我们越能共同努力，比较宇航员和那些访问太空的人在太空中的反应, 我们就能更好地确保安全，并确定他们在太空和返回时需要制定哪些指导方针.”