对小鼠进行的一系列研究的最新发现表明,与肝脏代谢相关的基因表达在对太空环境的反应中发生了改变。这些发现的好处是,在太空飞行期间,通过膳食补充来抵消这些变化是可能的。

像这个星球上的其他居民一样,人类是为地球上的生命而进化的,而不是太空或其他地方的生命。在航天飞行期间,人体暴露在无重力或微重力和高辐射水平的有害环境中。肝脏比其他器官受太空飞行的影响更大——肝脏在中和体内有害物质方面的重要作用意味着太空飞行对肝脏有难以置信的要求。

Iwao Ohtsu教授解释说:“高辐射和微重力等环境压力因素会诱发氧化应激状态。”“为了处理活性氧和氮化合物,肝脏使用其有限的资源,即含硫抗氧化剂化合物。”研究小组在微重力环境下、国际空间站模拟重力环境下、地球地面环境下进行了肝脏基因表达水平比较的新实验。

往返太空的小鼠的抗氧化能力较低,因为它们的含硫化合物(例如麦角硫氨酸、半胱氨酸和谷胱甘肽)水平较低,这些化合物通过减少活性氧化合物(限制自由基损伤)来保护细胞。总的来说,许多氧化应激的指标在这些小鼠的肝脏中都很明显。此外,在暴露于太空的小鼠中,与氧化应激和硫代谢途径(消耗含硫抗氧化化合物的水平)相关的基因表达量更高。

然而,有些影响只发生在微重力环境下的小鼠身上。大津教授说:“因此,我们能够确定,暴露在人工重力下,肝脏代谢的某些方面会被抵消,而由其他环境影响引起的问题可以用替代解决方案来解决,比如在宇航员的饮食中添加膳食补充剂。”

这项研究不仅可以识别的因素可能会加剧肝损伤的可能性,但通过澄清特定代谢途径的作用,还展示了潜在的现有药物或膳食补充剂用于治疗或预防等损害人类进行太空探索的新时代。

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Impact of spaceflight and artificial gravity on sulfur metabolism in mouse liver: sulfur metabolomic and transcriptomic analysis