人类太空飞行让宇航员暴露在一系列环境压力之下,包括微重力、宇宙辐射、昼夜节律紊乱以及长期幽闭。这些因素共同作用,导致多系统生理变化,酷似我们在地球上观察到的衰老过程。这篇综述深入探讨了短期和中期太空飞行如何影响所有十二个已知的衰老标志。对宇航员和啮齿动物模型的综合多组学分析指出,线粒体功能障碍是太空生物学的核心节点,氧化损伤进一步引发基因组不稳定性、细胞衰老和慢性炎症。在染色体层面,端粒动态表现出一种奇特的“伸长-缩短”循环,这可能将地球上数年甚至数十年的损耗压缩到短短数月。与此同时,表观遗传时钟分析显示,宇航员在9天的轨道任务后,生物年龄平均加速约1.9年。尽管如此,返航后身体表现出分级恢复(可逆的转录组和表观基因组变化与持续存在的染色体倒位和克隆性造血突变并存)。这种部分可逆性使太空飞行模式区别于地球上单向的按时间顺序进行的衰老进程。我们认为,太空生物学与地球老年科学之间的关系是双向的。地球上的衰老研究为解读宇航员分子数据提供了生物学意义的框架,而太空飞行则为老年科学提供了一个在健康年轻人身上出现的、被压缩的、部分可逆的衰老样表型,这是地球上没有直接对应物的。太空辐射能够诱导质量上独特的衰老细胞表型,且这些细胞可以通过衰老细胞清除剂去除,这支持了一个转化医学框架,即老年保护策略可能同时服务于宇航员的健康,并促进更广泛人群的健康长寿。
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