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最新研究发现:在太空旅行微重力下,会使人的肠子漏水!

2020-02-15

细菌,真菌和病毒可以通过我们吃的食物进入肠道。幸运的是,排列在肠道上的上皮细胞充当了一个强大的屏障,以防止这些微生物入侵我们身体的其余部分。现在由加州大学河滨分校一位生物医学科学家领导的一个研究小组发现:模拟微重力,例如在航天中遇到的微重力,即使从微重力环境中移除后,也会破坏上皮屏障的功能。生物医学教授Declan McCole表示:该发现对我们理解太空旅行对宇航员在太空中肠道功能的影响;

以及宇航员在返回地球后抵御损害肠上皮屏障功能制剂影响的能力具有重要意义。研究发现现在已发表在《科学报告》期刊上。太空中遇到的微重力环境对人类生理有大影响,导致包括胃肠炎在内的临床症状和疾病;先前的研究表明,微重力会削弱人体免疫系统。微重力也被证明会增加食源性细菌(如沙门氏菌)的肠道致病能力。研究首次表明,微重力环境使上皮细胞更难抵抗削弱这些细胞屏障特性药剂的影响。重要的是,观察到这一缺陷在从微重力环境中移除后最多可保留14天。

McCole研究团队选择研究的通透性诱导剂是乙醛,一种酒精代谢物。酒精会损害屏障功能,并增加正常受试者和酒精性肝病患者的胃肠通透性。肠上皮细胞的屏障功能对于维持健康肠道至关重要;当被破坏时,它可能导致通透性增加或泄漏。反过来,这会大大增加感染和慢性炎症的风险,如炎症性肠病,腹腔疾病,1型糖尿病和肝脏疾病。McCole研究团队使用旋转壁管(一种在模拟接近失重受控旋转环境中维持细胞的生物反应器)来检查模拟微重力对培养肠上皮细胞的影响。

在血管中培养了18天后,研究小组发现肠上皮细胞显示出延迟形成的“紧密连接”,这是连接单个上皮细胞的连接,是保持不渗透性所必需的。旋转壁血管还产生紧密连接组件的改变模式,该模式在肠上皮细胞从血管中移除后保留长达14天。本研究是第一次研究从模拟微重力环境中移除后,上皮细胞屏障特性的功能变化是否随着时间推移而持续。本研究可以为长期太空旅行和殖民提供信息,在那里暴露于食源性病原体可能导致比地球上更严重的病理。


博科园|研究/来自:加州大学河滨分校

参考期刊《科学报告》

DOI: 10.1038/s41598-019-53862-3

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