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        研究人員發現空間站的表面微生物特征類似于其機組人員的皮膚

        • 科學
        • 2020-05-02 14:09:14
        • 來源:

        一個由國家實驗室和NASA研究人員組成的團隊進行的研究發現,國際空間站的環境受到宇航員自身微生物組成的影響。

        這項為期五年的研究工作是首次使用宏基因組DNA測序技術將空間站的環境微生物概況(或微生物組)與宇航員微生物組進行比較的研究。

        他們的論文昨天在科學期刊PLOS One上發表,是勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LLNL)和三個NASA中心-噴氣推進實驗室(JPL),硅谷的艾姆斯研究中心和約翰遜航天中心的科學家的工作。

        LLNL生物學家Crystal Jaing說:“對空間站上的微生物組進行連續監測非常重要,因為這將幫助我們確定可能損害宇航員健康的任何微生物的潛力。”微生物追蹤(MT)-2研究。

        科學家對一名宇航員的微生物特征進行了表征,對88名宇航員的口腔,鼻子,耳朵,皮膚和唾液進行了拭子擦拭,發現太空站表面的微生物組與機組人員的皮膚相似。

        在飛行前(22),飛行中(33)和飛行后(33)的八個不同時間收集了宇航員樣品。

        為了了解機組人員微生物組是否與空間站的環境相互作用,從兩次飛行中收集了來自空間站八個不同可居住位置的環境表面樣本。宇航員從一次飛行中收集了環境樣本,該微生物的數據已被匯編,宇航員離開后收集了下一次飛行的樣本。

        使用宏基因組測序對宇航員和空間站環境中樣品的微生物組成進行了測量,并使用Livermore Metagenomics Analysis Toolkit(生物信息學軟件,可以從大量DNA序列數據中快速識別微生物)進行處理。

        盡管這項研究使用的是從太空返回的樣本,但NASA能夠在空間站上實時識別微生物,并計劃在未來的航天器上進行實時微生物監測。

        這項研究建立在“微生物跟蹤-1”項目的基礎上,該項目中,空間站表面和空氣樣本的微生物多樣性以常規微生物學為特征,但與宇航員的微生物組無關。MT-2的研究在此研究的基礎上進行了擴展,它收集了平行的宇航員樣品以及MT-1研究的完全相同的表面樣品。

        Kasthuri Venkateswaran說:“我們在這項研究中發現,空間站表面的微生物種群類似于機組人員的皮膚。這可能有助于設計預防措施,以最大程度地減少針對長期太空旅行的航天器上潛在有問題的微生物的風險。” NASA的JPL的微生物學家,也是該論文的合著者之一。

        研究人員特別想了解太空飛行期間空間站微生物群落發生了什么變化。

        Jaing說:“我們的主要目的是了解空間站中的微生物群落,因此我們可以利用這些信息來設計診斷和對策,以確保機組人員的健康,特別是對于長途飛行(例如到月球和火星)而言。”

        Jaing的同事和PLOS ONE論文的合著者,NASA Ames微生物學家David Smith對此表示同意,并補充說,人類攜帶的微生物隨處可見,包括空間。

        史密斯說:“這項研究的長期測量結果將為人們提供長遠的人類使命所期望的與航天器有關的微生物的見解。”

        研究人員說,需要對封閉環境中微生物對人類的影響進行更多研究,因為“與微生物-宿主相互作用相關的有益,良性或有害途徑在地球和太空中都鮮為人知。”

        通過對空間站上的微生物進行例行監測,良好的營養和適當的鍛煉以及良好的個人和空間站衛生流程,可以保護宇航員的健康。

        科學家寫道:“呼吸道完好無損,免疫系統健康的人們通常可以抵御居住在棲息地中的潛在有害微生物。但是,人類太空飛行帶來了新的風險,必須加以考慮,因為宇航員在長時間的太空飛行中會變得更容易受到感染,” 。

        在他們的論文中,研究人員觀察到空間站是空間中的一個“島”,它為研究人類與封閉棲息地內的微生物之間的相互作用動力學提供了“無與倫比的位置”。

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