地球迎来太空出生的小鼠

在国际空间站停留六个月的冷冻小鼠干细胞能够产下健康的后代。
a brown mouse standingCREDIT: Manuel Haderer/500 px via Getty Images on ice
包括小鼠在内的许多物种的精原干细胞都可以冷冻保存,并且仍然能够产生健康的精子。图片来源:Manuel Haderer/500 px via Getty Images。

如果人类要在太空中度过与一些人期望的一样长的时间,那么了解太空旅行对我们身体的影响就变得至关重要。我们在太空中的身体就像一个随时可能内爆的苏打水罐,太空旅行会影响我们的免疫系统,而且我们肌肉和骨密度的流失速度也会加快。

但太空如何影响我们繁育健康后代的能力呢?8月15日发表在《干细胞报告》杂志上的一项研究发现,在太空中冷冻保存的小鼠干细胞可以产下健康的后代。

生殖细胞是卵子和精子的前体细胞。研究太空旅行对生殖细胞的影响至关重要,因为它们直接影响下一代。如果这些细胞遭受不可逆的损伤,很可能会遗传给后代。早期对经历过太空旅行的胚胎干细胞的研究发现了一些异常。然而,造成损伤的确切原因仍然是个谜。

日本京都大学的一个研究小组决定测试太空旅行对精原干细胞的潜在损害,这是一种存在于睾丸中并分化成用于繁殖的精子细胞的生殖细胞。他们使用了小鼠的干细胞,小鼠的繁殖寿命比人类短得多,因此更容易发现对后代的任何损害。

[ 相关:太空可能会以这种方式扰乱我们的免疫系统。]

首先,他们冷冻保存(或冷冻)了这些干细胞。然后,这些细胞被送往国际空间站,并在一个深冻柜中储存了六个月。当这些细胞返回京都时,研究小组没有观察到初始异常。

一旦干细胞解冻,他们将这些细胞移植到小鼠的睾丸中。三到四个月后,经过“老式”交配,这些冷冻细胞的后代出生了。新生小鼠健康且基因表达正常。研究小组表示,这表明冷冻保存的生殖细胞至少可以保持六个月的生育能力——对于小鼠而言。

研究合著者、生物学家 Mito Kanatsu-Shinohara 在一份声明中说:“重要的是要研究我们可以在国际空间站上储存生殖细胞多久,以便更好地了解未来人类太空飞行的储存极限。”

a diagram showing spermatogonial stem cells being frozen, sent to the international space station, injected into mice testes, and having offspring
在国际空间站冷冻保存六个月的小鼠干细胞已产下健康的后代。图片来源:KyotoU / Shinohara Lab。

来自许多物种的干细胞都可以冷冻保存并仍然产生健康的精子。通过研究这些细胞在代理动物身上对冷冻过程的反应,我们可以更好地了解在未来的长途太空任务中,它会对将发育成卵子和精子的细胞产生何种影响。

起初,本研究的团队预测,由于精原干细胞对辐射敏感,太空旅行本身将比冷冻保存对它们造成更大的损害。然而,在这种情况下,情况恰恰相反。冷冻保存中使用的过氧化氢确实杀死了一些细胞,但太空旅行前后生殖细胞的差异非常小

需要进行更多研究才能得出关于人类的结论。虽然小鼠后代看起来正常,没有异常的 DNA 图谱,但仍然无法排除长期的健康问题。只有当对这些小鼠及其后代小鼠的寿命和生育能力进行充分分析后,我们才能确定。

Kanatsu-Shinohara 表示:“我们仍然有一些冷冻在国际空间站的精原干细胞,所以我们将继续进行进一步分析。”

 

更多优惠、评测和购买指南

 
Laura Baisas Avatar

Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


© .