长期花在微重力上,包括肌肉萎缩,骨密度损失以及器官功能和健康的变化,有几种有据可查的健康风险。
此外,宇航员还报告了免疫功能障碍的症状,包括皮疹和其他炎症状况。
根据新研究,这些问题可能是由于航天器和国际空间站(ISS)内部极为无菌的环境。他们的结果表明,更多的微生物可以帮助改善太空中的人类健康。
该研究由Rodolfo A. Salido和Haoqi Nina Zhao,分别是加州圣地亚哥分校(UCSD)的生物工程和环境分析化学家。
来自UCSD计划和中心的研究人员加入了他们,丹佛大学,Chiba University-UC San Diego粘膜免疫学过敏和疫苗中心(cmav),空间研究, 这贝勒学院太空医学中心, 这蓝色大理石太空科学研究所(BMSIS),NASA JPL的生物技术和行星保护小组以及NASA Johnson的宇航员办公室。
这项研究是与ISS上的宇航员的合作努力,ISS擦拭了803个不同的表面,是先前调查的100倍,以在车站上进行人口普查。
研究人员确定了每个样品中存在哪些细菌物种和化学物质,并创建了三维图,以说明发现它们的位置以及它们如何相互作用。
他们的结果表明,与地球上人类建造的环境相比,ISS的微生物多样性要低得多。
总体而言,该小组发现,清洁产品和消毒剂的化学物质在整个车站都普遍存在,并且宇航员主要通过棚屋细胞在ISS上引入ISS上的微生物。
他们还发现,不同的模块根据模块的使用托管了不同的微生物群落和化学特征。
例如,用餐和食物制备区域包含更多与食物有关的微生物,而ISS的空间厕所则包含更多与尿液和粪便相关的微生物以及代谢(代谢物)的生物生物生物。

“我们注意到,国际空间站表面上的大量消毒剂与空间站不同位置的微生物组多样性高度相关,” Zhao在一个细胞出版社发布。
这些结果表明,来自地球的更多微生物可以帮助改善宇航员健康。萨利多说:
“未来建造的环境,包括太空站,可能会受益于有意培养多样化的微生物群落,这些微生物社区更好地模仿了自然的微生物暴露,而不是依靠高度卫生的空间。如果我们真的希望生活蓬勃发展地球外,我们就不能仅仅将其带入太空,并希望他们能够促进这些班级,我们就可以努力地努力。对所有人的可持续和有益的生态系统。”
该小组发现,与地球上大多数地方的ISS相比,微生物社区的多样性要少,除非城市,工业化和孤立的环境(即医院)。
他们进一步发现,ISS表面缺乏通常在土壤和水中发现的自由生活的环境微生物。
类似于园艺对人类免疫系统的备受证明的好处,研究人员得出结论,将这些微生物及其底物纳入ISS可以改善宇航员健康而无需牺牲卫生。

“园艺暴露于健康的土壤与在我们自己的污秽中炖之间有很大的区别,这是如果我们处于严格封闭的环境中,那是什么情况,而没有从外部进行这些健康的微生物来源的投入,”罗宾·奈特(Robin Knight),UCSD的计算微生物学家和教授和骑士实验室。
展望未来,研究人员希望完善他们的分析,以检测潜在的致病性微生物,以及如何将环境代谢物用作宇航员健康的指标。
该小组声称,这些方法还可以帮助改善在地球上类似无菌环境中生活和工作的人们的健康。
这项研究得到了国立卫生研究院(NIH),阿尔弗雷德·斯隆基金会,UCSD,太空发展中心(casis)和ISS国家实验室。
该论文详细介绍了他们的发现,”国际空间站具有由使用模式驱动的独特而极端的微生物和化学环境,” 2月27日在《杂志》上出版细胞。