Twin Study



  • alt text
    (圖片來源:wikimedia)

    Human Research Program (HRP)是個由NASA發起的計畫,希望能了解人類在外太空的變化,進而預測可能出現的問題與挑戰、並提升人類在外太空的各種能力。Twin Study是個HRP的一個子計畫,研究的對象為一對雙胞胎(Scott和Mark),希望能了解進入外太空後所產生的基因/分子層面的變化。

    Scott和Mark是同卵雙胞胎,具有相同的基因,然而不同的地方在於Scott於國際太空站生活了將近一年,而Mark則都在地球上生活。藉由比對兩者的各種生理採樣,能夠了解人體在外太空生活一段時間後的變化。

    目前初步的研究結果如下

    • Mark身上的3-indolepropionic (IPA)量較高
      IPA只從腸道細菌製造,是個潛在的腦部抗氧化劑(brain antioxidant),且可協助維持正常的胰島素功能

    • 在外太空時,Scott白血球中的端粒(telomere)延長,可能和出任務時活動量增加及低卡路里飲食有關─就分子層面而言,Scott在外太空時變得比較年輕。然而,當他回到地球後,端粒又開始變短。

    • 當外太空任務從6個月延長至12個月,認知功能和表現並沒有顯著的變化

    • 生化檢查的變化

      • 在Scott任務的後半,骨骼的生成下降
      • CRP在回地球後有個高峰,可能和降落時的壓力有關
      • 在外太空時,Scott的Cortisol量正常偏低、IGF-1量增加,代表骨骼和肌肉的健康,可能和出任務時運動量增加有關
    • Microbiome的變化
      到外太空後,Scott主要的腸道菌叢比例就產生變化,但回到地球後又回到原本的比例

    • Scott和Mark的RNA分子(Transcriptome)有超過20萬個差異,目前還在研究哪些基因會在外太空時被啟動

    • Scott在外太空時,DNA的甲基化程度減少,但回到地球後又回到基準值;相對的,Mark身上的甲基化是增加。代表不論在地球或是在外太空,基因對於環境變化都相當敏感。

    資料來源
    https://www.nasa.gov/feature/how-stressful-will-a-trip-to-mars-be-on-the-human-body-we-now-have-a-peek-into-what-the-nasa