微生物@空间站的环境,受到宇航员自身微生物影响,与皮肤的组成相似!

由国家实验室和美国宇航局科学家进行的一项研究发现 , 国际空间站的环境受到宇航员自身身体微生物组成的影响 。这项为期五年的研究工作是第一次利用元基因组DNA测序技术 , 将空间站的环境微生物图谱(或微生物群)与宇航员的微生物群进行比较研究 , 其研究发表在《PLOS One》期刊上 , 是来自劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)和美国国家航空航天局(NASA)三个中心科学家们的研究成果 。

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研究主要作者、也是微生物追踪(MT)-2研究的首席研究员、国家实验室生物学家Crystal Jaing说:对空间站上的微生物进行持续监测非常重要 , 因为这将有助于我们识别任何可能损害宇航员健康的微生物潜力 。科学家们从一名宇航员的嘴、鼻子、耳朵、皮肤和唾液中提取了88份身体拭子 , 对其微生物图谱进行了表征 , 发现空间站表面的微生物群与机组宇航人员的皮肤相似 。

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宇航员样本是在8个不同的时间采集的 , 包括飞行前(22次)、飞行中(33次)和飞行后(33次) 。为了了解机组人员的微生物群 , 是否与空间站的环境相互作用 , 从空间站八个不同居住地点收集了两次飞行的环境表面样本 。一次飞行的环境样本由宇航员收集 , 其微生物档案被编辑 , 下一次飞行的样本在宇航员离开后收集 。来自宇航员和空间站环境的样本微生物组成 , 通过元基因组测序进行了测量 。

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并使用利国家实验室元基因组分析工具包进行了处理 , 这是一种生物信息学软件 , 可以从大量的DNA序列数据中快速识别微生物 。虽然这项研究使用的是从太空返回样本 , 但美国宇航局也有能力在空间站上实时识别微生物 , 并计划在未来的航天器上进行实时微生物监测 。这项研究建立在微生物追踪-1项目的基础上 , 在该项目中 , 空间站表面和空气样本的微生物多样性被常规微生物学表征 , 但与宇航员的微生物群无关 。

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MT-2研究通过收集平行的宇航员样本 , 以及来自MT-1研究完全相同表面的样本 , 扩展了这项研究 。美国国家航空航天局喷气推进实验室(JPL)的微生物学家、该论文的合著者之一卡索里·文卡特斯瓦兰(Ktheruri Venkateswaran)说:我们在这项研究中发现 , 空间站表面的微生物种群与机组人员皮肤的微生物种群相似 。这可能有助于设计预防措施 , 将长期太空旅行航天器上潜在问题微生物的风险降至最低 。

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研究人员特别想了解空间站的微生物群落 , 在太空飞行过程中发生了什么变化 。主要目的是了解空间站中的微生物群落 , 这样就可以利用这些信息来设计诊断和对策 , 以确保机组宇航人员的健康 , 特别是在长时间的太空飞行中 , 比如前往月球和火星 。美国宇航局Ames微生物学家David Smith对此表示同意 , 并补充说:人类旅行到任何地方都会携带微生物 , 包括太空 。

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这项研究的长期测量 , 将提供关于哪些与航天器相关的微生物 , 在长期的人类任务中可以期待的洞察 。需要更多地研究封闭环境中微生物对人类的影响 , 因为“与微生物-宿主相互作用相关的有益、良性或有害的途径在地球和太空中仍然知之甚少 。宇航员的健康是通过对空间站微生物的常规监测、良好的营养和适当的运动以及良好的个人和空间站卫生程序来保护 。

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拥有强大的呼吸道和健康免疫系统的人 , 通常可以击退居住在已建栖息地内的潜在有害微生物 。然而 , 人类航天带来了必须考虑的新风险 , 因为宇航员在长时间的航天任务中可能会变得更容易受到感染 。”空间站这个太空中的“孤岛” , 为研究封闭栖息地内人类和微生物之间的互动动态 , 提供了“无与伦比的位置” 。这些信息不仅可以帮助保护执行太空探索任务的宇航员 , 还可以帮助保护地球上的人 。

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博科园|研究/来自:劳伦斯利弗莫尔国家实验室
研究发表期刊《PLOS One》
博科园|科学、科技、科研、科普
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