空間輻射來自三個主要來源:被困在地球磁場中的粒子、太陽耀斑期間射入太空的粒子以及起源于我們太陽系外的銀河宇宙射線。
發(fā)表在《自然-科學報告》雜志上的國際空間站宇航員的 ISS 醫(yī)學監(jiān)測研究結果表明,宇航員的 DNA 對地球上輻射暴露的敏感性如何可以預測他們在太空飛行過程中 DNA 的反應(通過他們的染色體變化來衡量)。
“我們想知道是否有可能檢測和測量宇航員身體中的輻射暴露損傷,以及是否存在基于年齡、性別和其他可以在進入太空之前測量的因素的差異,”資深科學家說。來自美國宇航局休斯頓約翰遜航天中心的吳紅璐。
“我們希望使用這些測量來幫助開發(fā)和比較保護宇航員免受輻射的方法,”吳在周五的一份聲明中說。
該研究涉及三個關鍵測量。在宇航員飛往空間站之前,研究人員檢查了他們的血細胞,以評估他們的基線染色體狀態(tài),以此來衡量未來的任何變化。
這些血液樣本有意暴露于地球上的伽馬射線輻射,以測量它們的細胞積累染色體變化的難易程度。
這項測量確定了每位宇航員對輻射的固有敏感性。
最后,在宇航員完成任務返回后,研究小組再次從這些人身上采集血液樣本,以評估他們的染色體改變水平。
Feiveson 說:“開發(fā)一種統(tǒng)計方法來分析所有血液樣本,以確定宇航員飛行前的輻射敏感性水平是否真的在預測他們的太空飛行引起的染色體改變方面發(fā)揮了作用,這是一項有趣的挑戰(zhàn)。”
在分析數(shù)據(jù)后,研究人員發(fā)現(xiàn)年長的機組人員基線染色體不規(guī)則水平更高,與年輕的機組人員相比,年長的宇航員的血細胞對發(fā)生染色體改變更敏感。
結果顯示:“根據(jù)地面伽馬輻射確定,具有較高固有敏感性的機組人員在飛行后的血液樣本中更有可能看到他們的染色體發(fā)生更高水平的變化,”結果顯示。
與基線水平較低的宇航員相比,在飛行前血液樣本中表現(xiàn)出較高基線染色體變化的個體往往對發(fā)生額外的染色體變化更敏感。
“研究結果表明,如果年齡較大的宇航員確實對輻射更敏感,那么他們染色體改變的風險可能更高,”吳說。
年輕的宇航員被認為比年長的宇航員更容易受到空間輻射暴露導致的長期健康后果的影響。
這部分是因為年輕宇航員的剩余壽命更長,并且可能活得足夠長,以致于因輻射暴露而患上癌癥;通常在輻射暴露后需要 5 到 20 年或更長時間才能發(fā)生癌癥。
NASA 的人類研究計劃旨在開展醫(yī)學對策領域的研究,例如藥物和早期疾病檢測技術,以幫助減輕空間輻射暴露的后果。