長時間の宇宙飛行は、長寿遺伝子テロメアの伸長に影響を与える

宇宙への滞在がミトコンドリアをはじめ、重篤な健康被害が出るかもしれない、という研究結果のほか、また新たに宇宙旅行への懸念事項に関する研究結果が発表になりました。

Colorado State University Professor Susan Bailey was one of more than 80 scientists across 12 universities who conducted research on the textbook experiment; Mark remained on Earth while Scott orbited high above for nearly one year. The massive effort was coordinated by NASA’s Human Research Program.

参照元：https://cvmbs.source.colostate.edu/research-provides-new-insights-on-nasa-twins-study-and-health-effects-of-long-duration-space-flight/
– コロラド州立大学 Colorado State University –

研究チームは、宇宙飛行中の慢性的な酸化ストレスが、彼らが観察したテロメアの伸長に寄与していることを発見しました。

彼らはまた、宇宙飛行士が以前よりも宇宙飛行後のテロメアが短いことを発見しました。

歴史的なNASATwins Studyは、同一の双子の宇宙飛行士であるスコットとマークケリーを調査し、宇宙で過ごすことの健康への影響に関する新しい情報を提供しました。

コロラド州立大学のスーザンベイリー教授は、教科書の実験に関する研究を行った12の大学の80人を超える科学者の1人でした。

スコットがほぼ1年間上空を周回している間、マークは地球に留まりました。

大規模な努力は、NASAの人間研究プログラムによって調整されました。

ベイリーはNASAの研究を続けており、現在、数十の学術、政府、航空宇宙、業界グループから200人以上の研究者に加わって、11月25日に5つのCellPressジャーナルに30の科学論文のパッケージを公開しています。

最近CSUで細胞および分子生物学の博士号を取得したジャレッド・ラクストン氏は、2つの研究の最初の著者です。

彼は現在、フォートコリンズの米国農務省のデータサイエンティストです。

研究者が宇宙飛行の基本的な特徴について学んだことをカバーする包括的な論文を含むこの研究は、これまでに作成された宇宙生物学と宇宙飛行士の健康影響データの最大のセットを表しています。

ベイリー氏にとって、これはNASAとの長年の協力を示す画期的な出来事でもあり、基本的な放射線研究での彼女の主導的役割と、双生児研究および宇宙飛行士が関与する同時研究プロジェクトの研究者として選ばれたことを光栄に思います。

この間、彼女の研究室の何人かの大学院生は、彼女の指導の下で博士号を取得しました。

ベイリー氏は話します。

「テロメアの長さの変化やDNA損傷応答など、将来の宇宙飛行士が探すべきことがわかっていることを基盤にしています。今後、私たちの目標は、基礎となるメカニズム、人体での長時間の宇宙飛行中に何が起こっているのか、そしてそれが人々の間でどのように変化するのかをよりよく理解することです。誰もが同じように反応するわけではありません。それは良いことの1つでした。」

ベイリー氏は、双生児研究が発表されたときに世界中で非常に関心があった研究分野であるテロメアと放射線誘発DNA損傷の専門家です。

その研究で、彼女と彼女のチームは、彼の白血球のスコットのテロメアが宇宙にいる間に長くなり、その後、彼が地球に戻った後、ほぼ通常の長さに戻ったことを発見しました。

テロメアは染色体の端にある保護的な「キャップ」であり、人が年をとるにつれて短くなります。

テロメアの長さの大きな変化は、人が加速老化または老化に伴う病気、例えば心血管疾患および癌のリスクがあることを意味する可能性があります。

最新の研究では、ベイリー氏、ラクストン氏、シニアリサーチアソシエイトのリンテイラー氏とチームが、CSUのミョウバンであるチェルリンドグレン博士を含む10人の無関係な宇宙飛行士のグループを調査し、その結果をケリー双子の調査結果と比較しました。

研究者たちは、すべての乗組員の飛行中の血液やその他のサンプルにアクセスできませんでしたが、ベイリー氏は、すべての人の宇宙飛行の前後に血液サンプルを持っていたと言いました。

調査には、宇宙放射線から保護されている低軌道の国際宇宙ステーションで約6か月間過ごした宇宙飛行士が関わっていました。

保護にもかかわらず、科学者は潜在的な健康への影響の警告サインである可能性があるDNA損傷の証拠を発見しました。

新しい発見の中で、研究チームは、宇宙飛行中の慢性的な酸化ストレスが、彼らが観察したテロメアの伸長に寄与していることを発見しました。

彼らはまた、宇宙飛行士は一般に、宇宙飛行後のテロメアが以前よりも短いことを発見しました。

チームはまた、反応の個人差を観察しました。

これらの調査結果についてより多くの洞察を得るために、ベイリー氏のチームはまた、山をスケーリングしたツイン登山家を研究しました。

エベレスト、地球上の極限環境。登山していない双子は、コロラド州ボールダーを含む低高度にとどまりました。

驚くべきことに、チームは、登山者の酸化ストレスとテロメアの長さの変化の同様の証拠を発見しました。

ウェイルコーネルメディシンの准教授でベイリー氏との共著者であるクリストファーメイソン氏は、エベレストクライマーの遺伝子発現分析を行いました。

彼は、より長いテロメアをもたらすことが知られているテロメア長維持のテロメラーゼ非依存性、組換えベースの経路の証拠を発見しました。

ベイリー氏は、慢性的な酸化ストレスが発生すると、テロメアに損傷を与えると述べました。

ベイリー氏は話します。

「正常な血球は死にかけ、生き残ろうとしている。彼らは新しい環境に適応しています。一部の細胞はテロメアを維持するために代替経路を活性化します。これは一部の腫瘍で起こることと似ています。一部の細胞はその過程から出現します。それが私たちが見ていると私たちが考えていることです。」

ラクストン氏は話します。

「上記のメカニズム（テロメアの代替延長、またはALTとして知られている）は予想外の発見です。あなたは通常、癌や発生中の胚でそれを見ます。」

双生児研究の結論と同様に、ベイリー氏は、新しい発見は、将来の宇宙旅行者が月に基地を設立したり、火星に旅行したり、さらには宇宙旅行者としても影響を与えると述べました。

長期間の探査任務は、地球の保護の外で時間と距離の増加を伴います。

宇宙でのより長いテロメアは良いことのように思えるかもしれませんが、おそらく「若返りの泉」でさえ、科学者は彼女が物語のいくらか異なる結末を疑っていると言いました。

ベイリー氏は話します。

「染色体の反転など、宇宙放射線によって誘発されたDNA損傷を受けた細胞の寿命の延長、つまり不死は、癌のリスクを高めるためのレシピです。」

ベイリー氏は、彼女とチームは、宇宙飛行中および飛行後に、すべての乗組員で転倒の頻度の増加を観察したと述べました。

ベイリー氏は続けます。

「テロメアは、地球の内外を問わず、私たちのライフスタイルを本当に反映しています。私たちの選択は、私たちの老化の速さや程度に違いをもたらします。テロメアの世話をすることが重要です。」