由國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)宇航局科學(xué)家進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，國(guó)際空間站的環(huán)境受到宇航員自身身體微生物組成的影響。這項(xiàng)為期五年的研究工作是第一次利用元基因組DNA測(cè)序技術(shù)，

將空間站的環(huán)境微生物圖譜(或微生物群)與宇航員的微生物群進(jìn)行比較研究，其研究發(fā)表在《PLOS One》期刊上，是來自勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)和美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)三個(gè)中心科學(xué)家們的研究成果。

研究主要作者、也是微生物追蹤(MT)-2研究的首席研究員、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室生物學(xué)家Crystal Jaing說：對(duì)空間站上的微生物進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)非常重要，因?yàn)檫@將有助于我們識(shí)別任何可能損害宇航員健康的微生物潛力。科學(xué)家們從一名宇航員的嘴、鼻子、耳朵、皮膚和唾液中提取了88份身體拭子，對(duì)其微生物圖譜進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)空間站表面的微生物群與機(jī)組宇航人員的皮膚相似。

宇航員樣本是在8個(gè)不同的時(shí)間采集的，包括飛行前(22次)、飛行中(33次)和飛行后(33次)。為了了解機(jī)組人員的微生物群，是否與空間站的環(huán)境相互作用，從空間站八個(gè)不同居住地點(diǎn)收集了兩次飛行的環(huán)境表面樣本。一次飛行的環(huán)境樣本由宇航員收集，其微生物檔案被編輯，下一次飛行的樣本在宇航員離開后收集。來自宇航員和空間站環(huán)境的樣本微生物組成，通過元基因組測(cè)序進(jìn)行了測(cè)量。

并使用利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室元基因組分析工具包進(jìn)行了處理，這是一種生物信息學(xué)軟件，可以從大量的DNA序列數(shù)據(jù)中快速識(shí)別微生物。雖然這項(xiàng)研究使用的是從太空返回樣本，但美國(guó)宇航局也有能力在空間站上實(shí)時(shí)識(shí)別微生物，并計(jì)劃在未來的航天器上進(jìn)行實(shí)時(shí)微生物監(jiān)測(cè)。這項(xiàng)研究建立在微生物追蹤-1項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，在該項(xiàng)目中，空間站表面和空氣樣本的微生物多樣性被常規(guī)微生物學(xué)表征，但與宇航員的微生物群無關(guān)。

MT-2研究通過收集平行的宇航員樣本，以及來自MT-1研究完全相同表面的樣本，擴(kuò)展了這項(xiàng)研究。美國(guó)國(guó)家航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)的微生物學(xué)家、該論文的合著者之一卡索里·文卡特斯瓦蘭(Ktheruri Venkateswaran)說：我們?cè)谶@項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，空間站表面的微生物種群與機(jī)組人員皮膚的微生物種群相似。這可能有助于設(shè)計(jì)預(yù)防措施，將長(zhǎng)期太空旅行航天器上潛在問題微生物的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

研究人員特別想了解空間站的微生物群落，在太空飛行過程中發(fā)生了什么變化。主要目的是了解空間站中的微生物群落，這樣就可以利用這些信息來設(shè)計(jì)診斷和對(duì)策，以確保機(jī)組宇航人員的健康，特別是在長(zhǎng)時(shí)間的太空飛行中，比如前往月球和火星。美國(guó)宇航局Ames微生物學(xué)家David Smith對(duì)此表示同意，并補(bǔ)充說：人類旅行到任何地方都會(huì)攜帶微生物，包括太空。

這項(xiàng)研究的長(zhǎng)期測(cè)量，將提供關(guān)于哪些與航天器相關(guān)的微生物，在長(zhǎng)期的人類任務(wù)中可以期待的洞察。需要更多地研究封閉環(huán)境中微生物對(duì)人類的影響，因?yàn)椤芭c微生物-宿主相互作用相關(guān)的有益、良性或有害的途徑在地球和太空中仍然知之甚少。宇航員的健康是通過對(duì)空間站微生物的常規(guī)監(jiān)測(cè)、良好的營(yíng)養(yǎng)和適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)以及良好的個(gè)人和空間站衛(wèi)生程序來保護(hù)。

擁有強(qiáng)大的呼吸道和健康免疫系統(tǒng)的人，通?？梢該敉司幼≡谝呀⒌貎?nèi)的潛在有害微生物。然而，人類航天帶來了必須考慮的新風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)橛詈絾T在長(zhǎng)時(shí)間的航天任務(wù)中可能會(huì)變得更容易受到感染。”空間站這個(gè)太空中的“孤島”，為研究封閉棲息地內(nèi)人類和微生物之間的互動(dòng)動(dòng)態(tài)，提供了“無與倫比的位置”。這些信息不僅可以幫助保護(hù)執(zhí)行太空探索任務(wù)的宇航員，還可以幫助保護(hù)地球上的人。

博科園｜研究/來自：勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室

研究發(fā)表期刊《PLOS One》

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