一项最新研究显示，太空旅行会加速人体造血干细胞的衰老进程，这对于未来深空探险是一项重大挑战。研究人员指出，如何保护我们的干细胞免受宇宙辐射影响，将成为长途太空任务需要攻克的难题之一。
人体中的造血干细胞（HSC）好比工厂管理者，只有在平静休息时才工作得最好。当遇到感染或损伤等压力时，这些“经理”便会迅速行动，大量生成免疫细胞来保护机体。但长期过度的压力会耗损他们的功能，使其衰老更快、效率下降。
想象这些“经理”被送往太空。在近地轨道（LEO）环境中，失重与辐射激增，生物规律全然不同。 NASA的“双胞胎研究”显示，宇航员在太空近一年后，端粒长度发生变化，染色体出现倒位及不稳定现象，炎性因子也被上调。此前研究已证实微重力影响免疫系统，但对构建免疫系统的造血干细胞（HSPC）如何受影响尚未有明确答案。
为此，加州大学圣地亚哥分校桑福德干细胞研究所与NASA、Space Tango公司合作，共同建立了“综合空间干细胞轨道研究中心（ISSCOR）”。研究团队通过SpaceX四次向国际空间站（ISS）的补给任务，跟踪研究了HSPC在轨前、在轨期间及返回地球后的变化。
科学家们专门设计了骨髓“纳米生物反应器”，并用AI智能摄像头在CubeLabs实验模块中实时监控干细胞在微重力环境下的生长状态。结果发现，从太空返回的干细胞出现了明显老化迹象：它们新生健康细胞的能力下降，更易受到DNA损伤，染色体端粒也发生断裂。这些变化都指向加速的衰老过程，仿佛原本年轻的细胞被送上太空，回来后却变得年老体衰。
研究所主任、医学教授Catriona Jamieson，将太空称作“对人体极限的终极压力测试”。她强调，最新发现表明微重力和宇宙辐射都是加速干细胞衰老的重要因素。Jamieson表示：“理解这些变化不仅有助于我们保护长期执行任务的宇航员，也有助于模拟人类衰老和癌症等疾病的发展。这对迈向新纪元的商业太空旅行和近地轨道研究来说至关重要。”
继NASA“双胞胎研究”和空间组学医学图谱组项目之后，这项全新的实验揭示了太空引发细胞分子老化的详细机制。只需32至45天的太空飞行，HSPC便表现出早衰迹象：细胞过度活跃、能量消耗迅速，失去了休眠再生的能力，新生健康细胞生成受阻，同时因DNA断裂、端粒开裂及线粒体压力等分子损伤纷纷堆积，通常沉默的基因序列也被激活，导致细胞稳定性进一步下降。
这些变化在地球上属于典型的衰老表现，可能削弱免疫防御、增加疾病风险，表明太空环境很可能加速生物体的“生物钟”。
造成太空环境中干细胞老化的关键因素是高辐射诱发的“基因毒性压力”。相关飞行期间，NASA记录的辐射剂量为7.6至10.7毫戈（mGy），相当于一次常规CT扫描的剂量。虽然听起来并不高，但即便是少量宇宙辐射配合太空的多重压力，也会在细胞层面造成严重影响。
令人欣慰的是，当被太空环境损伤的细胞返回地球、置于“年轻而健康”的环境后，其中部分损伤出现了恢复迹象。这提示只要采取适当措施，即使老化细胞也可能得到修复，仿佛宇航员返回地球后经历了一次“细胞水疗”。
此次发现提示亟须采取措施，保护干细胞不受太空环境的侵害，同时要寻找生物“预警灯”——及早发现压力诱发衰老的生物标志物，避免其失控发展。
研究团队接下来将继续在国际空间站展开更多任务，并计划开展针对宇航员自身的实时分子变化监测研究，探索药物或基因技术，为抵御太空压力、保障人类健康提供新途径。
本研究论文已发表在《细胞干细胞》杂志上，原文出处为加州大学圣地亚哥分校官网。
