动物研究表明深空旅行可能会严重损害宇航员的GI功能

动物模型的模拟意味着反映银河宇宙辐射暴露于宇航员，这为乔治敦大学医学中心(GUMC)的调查人员提供了关于长途航行(如火星)中宇航员健康状况的危险信号。发表在美国国家科学院院刊(PNAS)上的最新研究表明，银河宇宙辐射(GCR)的深空轰炸可能会严重损害胃肠(GI)组织，导致长期功能改变。该研究还提出了对胃和结肠中肿瘤发展的高风险的担忧。

他们之前的工作强调了对脑组织的潜在损害，以及由于高能重离子的影响而导致的长距离太空旅行加速老化，这些重离子不会因全球磁层保护而影响地球。“像铁和硅这样的重离子是有害的，因为与地球上普遍存在的无质量光子(如X射线和γ(γ) - 射线相比，它们具有更大的质量，以及外层空间中的低质量质子，”该研究表示高级研究员，医学博士Kamal Datta，生物化学系副教授，GUMC NASA专业研究中心(NSCOR)项目负责人。“利用目前的屏蔽技术，很难保护宇航员免受重离子辐射的不利影响。尽管可能有一种方法可以使用药物来抵消这些影响，但尚未开发出这样的药物，”达塔说，乔治城隆巴迪综合癌症中心的成员。短途旅行，如宇航员到月球的时间，可能不会让他们受到这种程度的伤害，真正令人担忧的是长途旅行造成的持续伤害，例如火星或其他太空任务会更长“说。

研究人员表示，胃肠道是一种具有连续细胞分裂/增殖的自我更新组织。通过将新细胞从称为隐窝的烧瓶状结构的底部协调迁移到肠腔，每三到五天更换粘膜(顶部)细胞层。“任何对这种替代机制的干扰都会导致营养吸收等生理过程出现故障，并引发癌症等病理过程，”共同作者Georgetown的医学博士，医学博士，NSCOR主任说。为了研究重离子对胃肠道的影响，科学家们将小鼠小肠用作模型系统。在纽约长岛布鲁克海文国家实验室的NASA空间辐射实验室(NSRL)将小鼠暴露于低剂量的铁辐射，然后在乔治城检查动物。研究人员将接受重离子的小鼠组与暴露于伽马射线的小鼠(可与X射线相比)和第三个未暴露的对照组进行比较。科学家发现重离子组中的肠细胞不能充分吸收营养物质，并且它们形成了癌性息肉。

此外，有证据表明铁辐射诱导的DNA损伤增加了衰老细胞的数量。Datta说，衰老细胞不能正常细胞分裂，但它们并不“安静”。“它们会产生氧化应激和炎症分子，从而导致更多的损伤。这极大地影响了细胞的迁移，这些细胞需要更换肠道内壁，从而减缓胃肠功能，”他说。Fornace说，尽管在深空中相当长达数月的时间内输送的剂量非常低，但重离子辐射的影响似乎是永久性的。“我们已经记录了深空辐射对一些重要器官的影响，但我们相信在许多器官中可能会发生类似的损伤反应，”Datta说。“提前了解这些影响非常重要，因此我们可以尽一切努力保护未来的太空旅行者。”