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空間站內微生物會影響『太空人』健康嗎
2018-12-03 09:23:24 來源:科技日報  作者:張夢然
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  空間站內微生物會影響『太空人』健康嗎

  專家呼吁應密切監測以免造成宇航員危機

  3名宇航員在國際空間站內。圖片來自:NASA官網

  圖片來自網絡

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  最近,發表在英國《自然》旗下開放獲取期刊《BMC微生物學》上的一項研究顯示,科學家們在國際空間站內,發現了一些腸杆菌(Enterobacter)的菌株。驚人的是,這些細菌與最近在一些醫院中發現的機會性傳染性病菌相似。

  太空中發現的這些菌株,目前來看對人類而言並非致病菌,但研究者們認為,非常有必要研究它們對未來的航天任務可能造成的健康影響。

  與地球腸杆菌公開基因組對比

  在美國加州理工學院內,美國國家航空航天局(NASA)噴氣推進實驗室的研究人員,此次分析了2015年3月,從國際空間站的馬桶和抗阻訓練運動臺上收集分離的5個腸杆菌菌株。此舉是為了更好地鑒定空間站內各種表面上存在的細菌群落。為了確認空間站內腸杆菌的品種、詳細展示每一品種的基因組成,研究人員將國際空間站內的菌株,與地球上收集到的所有1291種腸杆菌的公開基因組信息進行了對比。

  噴氣推進實驗室生物技術和行星保護小組的高級研究科學家卡蘇裡·文凱特斯沃藍說:『為了鑒別出國際空間站上的細菌是哪些品種,我們使用了多種辦法來詳細鑒定它們的基因組。我們發現,5種國際空間內的腸杆菌菌株,與新近在地球上發現的3種菌株在基因組成上最為相似。』

  文凱特斯沃藍表示,這3種菌株均屬同一品種的細菌——E.bugandensis,這種細菌會導致新生兒和缺乏抵抗力的病人患病,病例曾出現在3個不同的醫院,分別位於東非、華盛頓州和科羅拉多州。可以說,在地球上,它顯示出了引起人類疾病和抵抗多種抗生素的能力。

  可能對未來太空任務有重要影響

  隨後,科學家將5種國際空間站菌株的基因組和3種臨床發現的地球菌株進行詳細比較,以更好地了解國際空間站菌株的耐藥特性——它們是否與已知的多藥耐藥性細菌擁有相似的基因特征,並找出與它們的致病潛力相關的基因。

  研究者發現,國際空間站中分離出的菌株與地球上醫院中的3個細菌菌株有相似的耐藥性模式,他們研究了112個參與決定毒性、疾病和防御的基因。雖然國際空間站上的E.bugandensis目前對人類不具有致病性,但科學家們通過電腦分析預測,它們致病的潛在可能性為79%。不過還需要以生物體為對象進行分析,來進一步確認這一點。

  該研究第一作者尼汀·賽恩博士說:『鑒於這些空間站的E.bugandensis細菌的基因組中發現的多藥耐藥性結果,和我們已經確認的致病性昇高的概率,這些細菌可能對未來的任務有重要的健康影響。不過很重要的一點是,在國際空間站上發現的細菌菌株都是無毒的,這意味著它們不會給人類健康帶來主動威脅,但應該被密切監測起來。』

  微生物的真正『潛力』仍待研究

  長期以來,抗微生物藥物耐藥性(AMR)都是一個全球性的健康問題。而宇航員可能會免疫受損,從而導致感染抗微生物藥物的病原體的風險更大。為了盡量減少對宇航員的這種威脅,國際空間站『抗體組』的綜合研究,今年稍早時間就已經展開。研究中,科學家們使用全基因組測序和盤擴散抗生素抗性測定法,細致地分析來自空間站收集的樣品的AMR基因。

  而E.bugandensis屬於一種腸杆菌,這個類別中的許多細菌,有『機會性感染』的特點,即當機體正常時不會感染,但機體免疫力低下時,容易感染。麻煩的是,生物在太空中的狀態很可能與地球上完全不同。想要了解這些微生物的真正『潛力』,最好的辦法就是在太空中的活體中研究它。

  文凱特斯沃藍表示,像E.bugandensis這樣的機會性病原體是否會導致疾病,以及它到底能造成多大的威脅,與很多因素有關,其中就包括重要的環境因素。現在,研究團隊需要進一步的體內研究,以便鑒別空間站上的所有條件——如微重力、外太空和飛船相關的因素——可能會給致病性和毒性帶來怎樣的影響。(記者張夢然)

責任編輯:楊金光
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