是福是祸?国际空间站已被“杀不死”的细菌占

2019-08-28 作者:凤凰彩票登陆   |   浏览(64)

医学界最大的恐惧之一就是所谓的超级细菌。超级细菌可以抵抗现今大多数抗生素或所有抗生素。研究人员正试图找到在国际空间站消除超级细菌的方法 。你可能认为太空是一个无菌的环境,但国际空间站的内部并不是无菌的环境,因为宇航员携带细菌和病毒。

值得注意的是,并非所有的微生物都是有害的。事实上,人体健康依赖于很多细菌,重要的是需要了解某些细菌和真菌在太空条件下可能会有怎样不同的行为表现,以及这些变化是否会危及人类健康。例如:一些细菌在太空中很难被杀死,但是清除空间站所有细菌既不可取,也不可能,目前这项最新研究将有助于确保空间站宇航员的健康和安全。

之前人们一直认为,太空旅行会对免疫系统产生负面影响。研究人员称,新数据或许可以决定宇航员是否应在太空飞行过程中接种疫苗。科学家对在国际空间站工作了6个月的23名宇航员的血液样本进行了测试,这些血液样本采集于宇航员飞往国际空间站前、中和后,结果发现太空旅行没有引起B细胞浓度的变化。

这种表面涂层被称为AGXX,它含有银和钌。当这种涂层含有维生素衍生物时,它会杀死各种细菌、病毒、酵母菌和真菌。研究人员称,涂层的效果与漂白剂相似。目前,研究人员在国际空间站厕所门上一个污染最严重的表面上测试了这种涂层。研究人员证明,AGXX涂层非常有效,暴露6个月后,在AGXX涂层表面没有发现任何细菌。在12个月和19个月的测试中,只回收了12种细菌。随着时间的推移,由于死细胞、灰尘和细胞碎片会粘附在表面并干扰与材料的直接接触,因此抗菌效果会降低。

基于以上关于国际空间站微生物的认知,目前美国宇航局可以研究这些微生物对人类健康和空间站结构完整性的潜在影响,这些见解不仅对空间站很重要,对抵达火星和更远星球的长期太空任务更为重要。

B细胞会在人体产生抗体以抵抗感染,宇航员必须让自身的B细胞免疫力保持最佳状态,以保护自己免受细菌和病毒的攻击。

研究人员表示,国际空间站没有发现严重的人类病原体,因此感染风险很低。科学家表示,对火星及其他地区的载人飞行任务需要新的减少感染方法。

国际空间站看起来像是太空中一个寒冷、无菌环境,但是分析表明,它是“微生物聚宝盆”。依据微生物培养结果,生存数量最多的是葡萄球菌、泛球菌、芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、康斯皮库球菌、加文球菌。

用于研究的血液样本通过俄罗斯“联盟”号飞船从太空送到地球。参与该研究的宇航员年龄介于37岁—57岁之间,他们在国际空间站执行了18个独立的任务。研究人员还从一个对照组中采集了6名地面人员的血液样本。这项研究发表于最新一期的《应用生理学》杂志上。

对宇航员和研究人员来说,一个真正挑战是,太空会降低宇航员免疫系统,并为细菌突变成为更难杀死的东西提供一个完美地方。研究人员已经开始测试一种新型表面涂层,这种涂层有助于减少空间站上的细菌。

国际空间站的微生物受到各种因素的影响,包括:通风、湿度、气压和空间站结构。这些因素的数量和多样性也受到宇航员人数和正在进行的活动类型的影响。

英国巴斯大学讲师约翰·坎贝尔博士说:“这是第一项全面性研究,证明长时间太空飞行对人类宇航员B细胞频率和抗体产生的影响有限。我们的结果对国际空间站驻站宇航员以及所有将要执行长期太空任务的未来宇航员来说是个好消息。”

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作为一个封闭环境,空间站有一个独特的微生物群落。对于细菌而言,太空与地球生活存在一些差异,太空环境下地球重力可以忽略不计,受到的太空辐射更强,竞争微生物也很少。

据英国《独立报》近日报道,美国和英国科学家的最新研究表明,太空飞行对人体免疫系统的主要部分——B细胞浓度几乎没有不利影响,这项研究让正在国际空间站执行任务以及未来将执行深空探测任务的宇航员暂时吃下一颗“定心丸”。

每隔14个月,驻守国际空间站的美国宇航员在预定8个位置用无菌湿巾分别擦拭3次,这些位置包括宇航员接触较多和较少的区域,例如:观景窗、卫生间、锻炼平台、储物架、餐桌和卧室。美国宇航员特里?维尔茨(Terry Virts)在2015年3月4日和2015年5月15日进行两次采样,一年后,2016年5月6日美国宇航员杰弗里?威廉姆斯(Jeffrey Williams)进行第三次采样,这些样本被送回地球进行分析。

研究人员表示:“目前还不清楚这些机会性细菌是否会导致国际空间站宇航员患病,这将取决于许多因素,包括每个人的健康状况以及微生物在太空环境中的生存方式。无论怎样,对可能致病微生物的检测可能进一步突显国际空间站微生物在太空中工作的重要性。”

一项对国际空间站内部细菌和真菌的研究表明,宇航员的太空生活每天都与惊人数量微生物相伴,目前尚不清楚这些微生物对人类健康构成怎样的影响。

令人担忧的是,正如研究人员所指的那样,一些菌株可能会形成叫做生物膜的破坏性生物薄片。国际空间站形成的生物薄片可能会引起机械堵塞,降低传热率,诱导微生物腐蚀机械装置。在国际空间站上发现的微生物,有甲状杆菌、鞘单胞菌、芽单胞菌、青霉菌和曲霉属真菌。然而,它们对国际空间站腐蚀所起的作用仍有待于确定,国际空间站表面形成生物膜的潜能以及实际生物膜大小,对于长期太空任务维持机械设备结构稳定性是非常重要的。

看多了科幻片,很多人难免会觉得国际空间站神秘又高大上,甚至认为这个“与世隔绝”的空间是太空中一个寒冷、无菌的环境。然而事实并非人们想象的那样。

国际空间站的多数微生物都与人类有关,例如:肠杆菌,是与人类胃肠道有关,而金黄色葡萄球菌常发现在人类皮肤上。这些微生物是“机会性病原体”,意味着它们具有很强的适应性,能够利用不同寻常的条件感染宿主体。有趣的是,国际空间站微生物概况与地球上人类活动的其它环境存在相似性,其中包括:健身房和医院。

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自1998年国际空间站建立以来,现已有227名宇航员抵达空间站。当宇航员返回地球时,会将一些微生物遗留在空间站。最新研究揭示了空间站最详细的细菌和微生物种类,描述了空间站独特、不断变化的微生物环境特征。该研究将用于美国宇航局和其它太空机构开发空间站和其它远程太空任务的安全措施。

分析结果表明,真菌种群随着时间的推移处于稳定状态,而各种细菌的数量往往会兴衰起伏,这可能与国际空间站不同宇航员的结果有关。

研究人员指出,现已证实国际空间站中的特定微生物能够导致人类皮肤过敏或带来传染病,从而对人体健康产生一定影响。

美国宇航局和其它太空机构已经尝试用传统培养方法来监测国际空间站微生物数量。但是40-60%的微生物无法在培养皿中生长。但如果少量微生物可能繁衍生存,是很难被探测发现的。在这项最新研究中,科学家利用传统培养方法和基于分子的技术,开发设计了一种新型采样和测试方案,便于在空间站进行全面的微生物调查。

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