微重力對免疫細胞的影響
日期：2013-09-25 09:19:52
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免疫系統在維持機體正常生理功能中發揮著重要的防御作用。微重力環境是導致宇航員免疫系統機能降低的重要原因之一, 其對免疫細胞存在廣泛的影響。近期來自中國科學院動物研究所的研究人員聚焦這一有趣的話題，從多個方面概況評述了微重力對免疫細胞影響的分子機制。
盡管太空與地球環境差異巨大, 特別是微重力環境是其中的重要區別之一, 但隨著科學技術的飛速發展, 人類已經具備了長期太空飛行的能力。
然而自從阿波羅號第一次太空飛行以來, 大約有一半以上的宇航員發生細菌或病毒感染, 研究證明在微重力條件下, 病原微生物易于發生突變和毒力增強的現象, 而且越來越多的研究顯示, 微重力環境亦是導致宇航員免疫系統機能下降的重要原因之一, 使得宇航員更易于繼發各種感染性疾病。人類免疫系統是由眾多的免疫細胞構成的一個巨大的網絡防御屏障, 主要包括適應性免疫和固有性免疫, 在機體抗感染防御中發揮非常重要的作用。微重力環境對免疫系統具有重要影響, 深入研究微重力對各種免疫細胞功能的影響, 進一步闡明其作用機制, 對于預防宇航員太空飛行繼發感染以及未來長期太空飛行中如何預防和控制感染, 都具有非常重要的理論指導意義。
目前對這些影響的研究還不是很深入, 多數的研究數據是通過分析返回地面的宇航員或實驗動物的體液及組織標本而獲得的。在這篇文章中，研究人員通過綜合分析近二十多年的相關研究結果, 發現著陸后各種免疫細胞在體內的分布和功能改變在人類和鼠類動物研究中差異較大. 在經歷太空飛行后, 無論人類還是鼠類, 外周 CD3+ T 細胞比例都有所降低, 且飛行時間越長, 降低越明顯; 外周血中性粒細胞的
數量則顯著升高. 在鼠類, CD4+及 CD8+ T 亞群細胞、B 細胞、單核細胞的比例或數量都明顯低于地面對照組, 而經歷不同飛行任務后的宇航員體內這些外周淋巴細胞亞群或沒有明顯變化, 或出現升高或下降現象。
太空飛行導致的免疫細胞分布和功能的改變除了與機體所處的重力環境改變有關之外, 還與空間輻射環境、機體營養狀態以及在起飛、飛行及著陸過程中生理及心理應激方面的改變有關, 如此眾多的影響因素可能是造成上述研究結果在人類之間及人類與鼠類動物之間出現差異的原因之一。
文章結尾，作者指出，微重力對免疫細胞存在廣泛的影響, 包括對免疫細胞發育、存活、分裂、細胞結構、免疫功能及信號傳導等多層面的影響, 而且多為負向影響, 但目前對這些影響的研究更多地停留在現象層面的觀察, 亟待對其發生機制進行深入研究。
由多種免疫細胞構成的免疫網絡在維持機體正常抗感染生理功能中發揮著重要的防御作用, 因此, 微重力對免疫細胞影響的分子機制研究將為制定長期太空飛行過程中感染防控策略提供理論依據, 為長期太空飛行提供強有力的生理醫學方面的理論支持和醫療保障, 并有助于相關預防及治療藥物與方案的研發。
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