太空異塵餘生對血細胞有害嗎？它對宇航員有多大傷害？

當你聽說在你的身體中，有1千萬個紅細胞正在死亡的時候，千萬不要大驚小怪，這是正常的生理現象，你骨髓中的幹細胞正在源源不斷地提供新的、年輕的紅細胞來補充這些死亡的細胞。

但是，如果這些紅細胞停止工作，也沒有新鮮的紅細胞和白細胞來補充的時候，你很快會出現貧血，你的免疫系統也會很快崩潰，如果不進行醫治的話，你就會死亡。

這些現象可能發生在航天員脫離地球軌道進入其他星球的旅途中。人們已經知道太空異塵餘生可以損傷航天員體內的細胞，而對於異塵餘生到底對紅細胞有多大影響，目前還不十分清楚。

賓夕法尼亞州大學的一位醫學博士艾倫·格維茲進行了這方面的研究。他研究的課題是異塵餘生對血細胞的影響和藥物防治。實驗方法是在地面採用模擬的方法，創造一種類似於太空異塵餘生的環境，觀察它對骨髓幹細胞的影響和藥物防治的作用。格維茲說：“這項研究不僅對航天員有好處，對地球上的血液病人，例如白血病和再生障礙性貧血病人的康復也是有益的。”

這項研究是在紐約的宇航局空間異塵餘生實驗室(NSRL )中進行的。實驗室中的工作人員是由近3000名科學家、工程師和技術人員組成，每年有超過4000名研究人員到裡面進行實驗。在這個實驗室中進行的科研工作已經獲得6項諾貝爾獎。

為了確保太空船上航天員的安全，早在2013年由美國宇航局和能源部的Brookhaven國家實驗室共同組建了一個價值3400萬美元太空異塵餘生的設備，它是少數幾個可以模擬太空異塵餘生環境的設備之一。美國宇航局的生物學家和物理學家將在新建的設備中進行數千次實驗，每年使用這個設備進行研究的科學家大約有80人左右。在這個實驗室中有一台核粒子加速器，它可以產生類似航天員在太空中受到異塵餘生作用的高速運動的質子和重離子。

阿波羅航天員在飛往月球的途中受到一些宇宙射線的照射，由於他們飛行的時間很短，異塵餘生對他們的影響不大。但是，當航天員到火星探險時，至少有6個月的時間要接受宇宙射線的照射，累積的宇宙射線損傷作用將對航天員健康有影響。

為了進行宇宙射線對航天員血液供應影響的研究，格維茲將血液幹細胞放到一個有蓋的培養皿中進行照射。在每個培養皿中放入從健康被試者骨髓幹細胞中取出的約100萬個細胞。一旦這些細胞暴露到異塵餘生環境下，科學家仔細觀察這些細胞受損的情況，通過實驗將要解答以下問題：這些細胞的DNA鏈（製造新細胞的“存儲片”）是否受到影響？如果受到影響，損傷的部位和程度怎樣？引起損傷的機制是什麽？因為格維茲用的是成年人的幹細胞，所以不會與胚胎幹細胞發生混淆。

為了防止異塵餘生對造血母細胞的損害，格維茲進行了藥物“對抗措施”的研究，它可以幫助航天員耐受低水準異塵餘生的照射。一種想法是給細胞抗氧化劑，大部分DNA的損傷不是由於異塵餘生本身引起的，而是異塵餘生在衝擊一些其他分子時引起化學反應產生“自由基”。這些遊離的自由基氧化損傷DNA。

科學家認為用抗氧化劑來阻止氧化，也許可以減少DNA的損傷。 他們考慮的另一個方法是增強人體修複DNA自然系統的作用。一般情況下，細胞中含有很多特殊的修複酶，它經常進入到長的DNA鏈上，發現並修複受損的DNA鏈。格維茲說：“我們希望發現一種方法去刺激自然的修複機制。”這些對抗措施可以保護培養皿中的細胞嗎？格維茲說在今年的年底他們會得出結果的。如果他們成功的話，航天員在到火星的途中將不需要擔心他們體內的血細胞會供應不上。