在将近一年的时间里，美国宇航员和相同的双胞胎斯科特（Scott）和马克·凯利（Mark Kelly）过着与地球和空间一样独立的生活。当马克在图森退休时，他的兄弟在国际空间站的微重力浮出水面，绕着地球上方约400公里。
十个科学团队在那一年，期间和之后研究了双胞胎的生理，记忆能力和基因，寻找任何可能暗示斯科特在太空中的340天的偏差对他的身体影响。虽然研究人员已经放弃了有关NASA双胞胎研究发现的诱人提示，但如今已在4月12日发表的一项全面研究科学确认漫长的空间旅行会触发压力源可以操纵基因，将免疫系统发送到超速或损害心理推理能力和记忆力。这些压力源是否长期健康影响仍不清楚。
这是“我们有史以来对人体对太空飞行的反应的最全面观点”，柯林斯堡科罗拉多州立大学的放射癌生物学家苏珊·贝利（Susan Bailey）领导了其中一支研究团队。
在斯科特（Scott）于2015年3月进入空间后的头几天内，他采集了被送回地球的血液样本。测试揭示了他的1,000多个基因的表观遗传标签，这些基因不在他的飞行前样本或Mark的样本中。这些化学标记物可以在添加或去除时可以打开或关闭基因，这可能是由环境因素引起的，并且是可逆的。贝利的小组发现，受影响最大的是调节DNA修复和端粒长度的基因，染色体的尖端。
Scott的端粒的测量表明，它们的增长率令人惊讶地增加了14.5％。在低重力和辐射的空间环境中，该团队希望发现自己的端粒会缩短。在48小时内他的2016年3月返回到地球（SN在线：2/29/16），不过，他的端粒缩小到了前的前长度。几个月后，小组报告说，一些端粒甚至更短科学。
贝利说：“那可能是他可能面临的风险增加的地方。”这端粒缩短与衰老和诸如心血管疾病或癌症等健康风险有关（SN：12/15/12，p。 13）。
在那些早期的太空飞行血液样本中，最常见的基因是参与调节免疫系统的基因。这表明，虽然身体在太空中，但“免疫系统几乎处于高度戒备状态，是一种尝试理解这种新环境的方式，”康奈尔大学的功能基因组学家克里斯托弗·梅森（Christopher Mason）说。他的小组研究了哪些基因受到太空飞行的影响。
另一个团队发现，斯科特的染色体也经历了许多结构性变化。染色体部分交换，倒置甚至合并 - 可能导致不育症或某些类型的癌症的变化。斯坦福大学的遗传学家迈克尔·斯奈德（Michael Snyder）说：“这些是自然的，必不可少的压力反应。 Snyder说，Scott的染色体变化可能会因太空中的高能颗粒和宇宙射线而加剧。
斯科特（Scott）返回地球后，大多数变化都经历了飞行前状态。但不是全部。例如，在六个月后，他在太空中恢复正常时，大约有91％的基因在太空模式下恢复了正常。他返回六个月后，他的免疫系统仍处于高度戒备状态，DNA维修基因仍然过于活跃，此外，他的一些染色体仍然是饱和的。 Scott在短期记忆和逻辑问题中的速度和准确性的测试表明，他的认知能力从前层次的水平下降了。
这些结果是否肯定来自太空飞行尚不清楚，部分原因是观察结果仅来自一个人。 “底线：有很多我们不知道的，”斯奈德说。
即将到来的任务可能会有更多答案。 NASA在10月资助了25个新项目，每个项目都可以在为期一年的太空任务中发送多达10名宇航员。但是，为了真正了解空间环境如何影响人类健康，甚至需要更长的旅行。一个向火星任务估计需要30个月的时间，超越了地球的磁场，该磁场会抵抗太阳耀斑和宇宙射线的DNA受损辐射（SN在线：5/24/16）。
只有月球任务上的宇航员超越了地球的磁场，并且只有几天。在那个未受保护的环境中，没有人花费长达一年的时间，更不用说2。5年了。
避免这种漫长的空间暴露的一种方法是开发新的推进技术，这些技术可以使宇航员更快地到达遥远的地方，MarkusLöbrich在德国TechnischeUniversitätdarmstadt的辐射生物学家MarkusLöbrich说，他不参与凯利兄弟的研究。
Löbrich说，尽管NASA双胞胎研究令人印象深刻，但这项工作强调了我们还没有准备好长期太空旅行的事实。他说，要使NASA能够将人们送到火星上，“他们确实需要考虑对辐射的对策”。
