宇航员可能罹患心脏病的风险和致癌突变

宇航员有更高的风险开发mutations-possibly与航天可以增加患癌症和心脏病的风险在其一生中,伊坎(扫描)的一项研究显示在西奈山医学院。

一组研究人员收集血液样本国家航空和宇宙航行局(NASA)宇航员航天飞机任务在1998年和2001年之间。他们发现DNA突变,被称为体细胞突变,在造血系统(造血干细胞)的14名宇航员全部研究。他们的研究结果发表在8月的问题自然通讯生物学表明,航天可以与这些突变和强调正在进行的宇航员的血液筛查的重要性在他们的职业生涯和在他们退休来监测他们的健康。

体细胞突变的突变发生在一个人的构思和细胞以外的精子或卵子,这意味着他们不能传递给后代。突变中确定本研究的特点是群体中血细胞源自一个克隆,这一过程被称为克隆造血作用(CH)。这种突变通常是由环境因素引起的,如暴露于紫外线辐射或某些化学物质,也可能是导致癌症的化疗或放疗。很少有迹象或症状与CH联系在一起;大多数病人后确定为其他疾病基因检测的血液。虽然CH不一定是一种疾病的指标,它是伴随着更高的心血管疾病和血液癌症的风险。

“宇航员工作在极端环境中,很多因素会导致体细胞突变,最重要的是空间辐射,这意味着有可能这些突变可能发展成克隆造血作用。鉴于日益增长的对商业太空飞行和深太空探索的兴趣,和潜在的健康风险的暴露在各种有害因素与重复或长时间探索太空任务,如火星之旅,我们决定探索,回顾,体细胞突变群14名宇航员,”该研究的主要作者大卫说Goukassian,医学博士,医学教授(心脏病)心血管研究所伊坎西奈山。

研究对象是宇航员飞相对较短(平均12天)1998年和2001年之间的航天飞机任务。他们的平均年龄大约是42岁;大约有85%是男性,六14的第一使命。研究人员收集了宇航员的全血样本10天前飞行和着陆,当天和白细胞降落后仅三天。样本储存在-80ºC大约20年。

利用DNA测序紧随其后的是广泛的生物信息学分析,研究人员发现34 17 CH-driver基因的突变。最常见的突变发生在TP53产生一种肿瘤抑制蛋白基因,DNMT3A,最常见的突变基因在急性髓系白血病。然而,体细胞突变的频率的基因研究人员评估是不到百分之二,造血干细胞的技术门槛的体细胞突变被认为克隆造血作用不确定的潜在的(芯片)。芯片是更常见于老年人,与患心血管疾病的风险增加有关血液和固体癌症。

“虽然我们观察到的克隆造血作用是一个相对较小的规模,我们观察到这些突变的事实是令人惊讶的这些宇航员的相对年轻的年龄和健康。这些突变的存在并不意味着宇航员将开发心血管疾病或癌症,但有风险,随着时间的推移,这可能通过持续和长期暴露在太空深处的极端环境,“Goukassian博士说。“通过这项研究,我们已经表明,我们可以确定宇航员的个体易感性疾病发展有关他们的工作没有任何影响,会影响他们做他们的工作的能力。事实上,我们的研究表明早期和持续的筛查评估的重要性,易感性。我们的建议是,NASA,医疗队,屏幕宇航员体细胞突变和可能的克隆扩张,或回归,每三到五年,不是不重要的是,在他们的退休年当体细胞突变可能扩大无性生殖,成为芯片。”

团队的研究遵循先前的研究,使用相同的样本识别预测生物标志物在exosomes-small lipid-layered微囊泡的核酸,蛋白质,脂类,和代谢物构成人体的细胞内,随后释放进入血液循环,因此携带的信息从他们的细胞来源,反映了他们的细胞间的条件。这个功能液可能符合他们的健康或疾病的生物标志物,以及远距离传输信息从一个细胞到另一个。当他们对待人类心脏细胞与液来自宇航员,研究人员发现,维生素D受体的生物学影响的液,在骨骼中发挥着关键作用,心脏和骨骼肌健康。他们还评估了太空飞行对线粒体dna基因组的影响小的细胞器,为细胞提供能量的。在这项研究中,研究团队发现,大量的线粒体DNA循环血液中游离的宇航员是两比正常高出350倍,这可能导致氧化损伤和身体其它部位的炎症。

“通过这些研究,我们已经展示了潜在的健康风险评估宇航员太空飞行。现在重要的是进行纵向的回顾和控制涉及大量的前瞻性研究宇航员看到这种风险的发展基于持续曝光,然后比较这些数据对他们的临床症状,成像,和实验室结果。,这将使我们能够作出明智的预测哪些人更容易患疾病现象的基础上我们看到,开门个性化精密医学早期干预和预防方法,“Goukassian博士说。

参考:Brojakowska, Kour Thel MC, et al。回顾性分析体细胞突变和克隆造血作用的宇航员。Commun杂志。2022;5 (1):1 - 6。doi:10.1038 / s42003 - 022 - 03777 - z

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