太空旅行不引起基因突變

近日，有關雙胞胎宇航員斯科特·凱利和馬克·凱利的研究引起了人們的廣泛關注，一種在太空待一年導致基因突變7%的說法被許多人轉發(fā)。長時間太空旅行真的會對人類身體健康產生影響，甚至改變人類基因組？一項新研究發(fā)現，太空旅行不會導致人類出現長期重大的表觀遺傳變化，這或可稍稍緩解人們對長期太空旅行的擔憂。

基因表達改變不代表基因突變

斯科特·凱利和馬克·凱利是一對同卵雙胞胎，都曾是美國國家航空航天局（NASA）的宇航員。2015年3月，斯科特開始執(zhí)行一項太空任務，在國際空間站待了近一年時間，而與此同時，馬克作為地面控制人員在NASA工作。研究人員在斯科特執(zhí)行任務前后長達27個月的時間里，在不同時間點分別收集了斯科特和馬克的血液樣本、生理數據和認知測量結果，對兩人的身體狀況，尤其是基因組表觀遺傳變化情況進行了對比分析。他們發(fā)現，在進入太空后，斯科特的DNA甲基化率要比馬克的小一些，但這種差異最大時也不超過5%。同時，斯科特的一些基因，特別是與免疫系統(tǒng)有關的基因表達也出現了異常，研究顯示，宇航任務結束6個月后，斯科特的大部分基因表達恢復了基準水平，但仍有7%的基因表達存在變化。

由于理解存在偏誤，導致不少人誤以為宇航員基因發(fā)生了改變，但事實上這是兩碼事。基因是指控制生物性狀的遺傳信息，即一段具有功能性的DNA或RNA序列。基因表達是指基因指導下的蛋白質合成過程。基因表達是一個受調控過程，具有時間和空間特異性，基因表達也會因為外界的刺激發(fā)生變化。

人類個體之間的DNA差異在0.1%以內，人類和猩猩的DNA差異大約在1.2%到1.6%之間，人類和猴子的DNA差異才有7%之多，人類和老鼠的DNA差異則有10%左右。也就是說，如果基因突變7%，那么其沖擊力不亞于人類上太空生活一年以后變成了猴子。

宇航員身體變化怎么解釋

由NASA主持的一項聯合研究顯示，長時間太空旅行可能會改變宇航員的基因表達并構成多種健康風險，但并未改變基因本身。

一年的外太空旅行，致使斯科特的身體產生了頸動脈變粗、DNA損傷、基因表達發(fā)生變化、視網膜增厚、腸道菌群改變，以及一個被稱為端粒的染色體末端結構改變等變化，但并沒有造成他的DNA變異。

在斯科特身上發(fā)生的基因表達改變，被歸結于人體DNA修復系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的效用。研究人員認為，其中有些基因的改變在預料之中，比如由于宇航員在外太空中骨密度降低，而導致的與骨形狀相關的DNA發(fā)生的改變。但有助于生產熱量以及保護人體的線粒體和免疫系統(tǒng)基因發(fā)生的變化，則反映了長期航天飛行對宇航員身體產生的壓力。

失重帶來的體液移位也給斯科特的心血管系統(tǒng)帶來了壓力。斯科特的頸動脈壁增厚了，血液中的膠原蛋白水平也發(fā)生了變化，而這些指標在醫(yī)學上與心血管隱患息息相關。但所幸，在回到地球后，斯科特身上這些指標恢復了正常。（本刊綜合）