从维生素C到菠菜:研究保护宇航员心血管健康免受太空辐射的方法

外层空间的宇航员需要辐射屏蔽

研究人员开发了一种用于电离辐射中军用和空间勘探技术中的电子产品的新技术。

审查探讨了空间辐射可能损害心血管健康的方法,并讨论了我们如何保护宇航员,从维生素C到菠菜。

太空:最后的边疆。是什么阻止我们去探索它?嗯,很多事情,但其中一个主要问题是太空辐射,以及它在长途航行中对宇航员健康的影响。《开放获取期刊》的一篇新评论心血管医学的边疆探讨了我们所知道的太空辐射对心血管健康的负面影响,并讨论了保护宇航员的方法。这些疗法包括放射防护药物和抗氧化治疗,其中一些比你想象的更常见。

空间非常不可避免。在低地球轨道之外,宇航员被辐射轰炸,包括银河宇宙射线,并被太阳释放的“质子风暴”。这种辐射对人体有害,破坏性蛋白质和DNA,是我们尚未能够发送任何人的主要原因之一火星,或超越。

这些问题激发了荷兰莱顿大学医疗中心的耶稣·哈德纳博士博士,以调查我们对空间辐射的有害影响的了解。“如果我们希望看到人类的长距离空间旅行,我们需要了解空间诱发的疾病的影响以及如何保护我们的身体,”Hjortnaes说。然而,Hjortnaes对空间辐射的特定方面感兴趣:其心血管效应。

您可能会感到惊讶地学习,除了我们通常与癌症等辐射相关的疾病,它也可能对心血管系统产生严重影响。患有心血管疾病的血管疾病将是长途空间任务上的船员灾难性的灾难性,因此重要的是要确定风险是什么,以及如何减少它们。

Hjortnaes和同事们审查了证据,以确定我们对空间辐射的心血管风险所了解的证据。我们所知道的大部分都来自研究受癌症的癌症的放射治疗的人,其中心血管疾病是常见的副作用,或免受辐射暴露的小鼠研究。

那么,影响是什么呢?辐射会导致心肌重构,心脏结构开始改变,坚韧的纤维组织生长取代健康的肌肉,可能导致心力衰竭。其他影响包括血管粥样硬化,这可能导致中风或心脏病发作。辐射通过引起炎症、氧化应激、细胞死亡和DNA损伤来发挥作用。

研究人员还研究了保护宇航员的潜在方法。其中包括宇航员可以服用的保护自己免受太空辐射的药物和抗氧化剂。有趣的是,抗氧化饮食,包括乳制品、绿色蔬菜(如菠菜)和抗氧化补充剂(如维生素C),有可能保护宇航员免受辐射产生的活性氧分子的伤害。

总体而言,审查显示,到目前为止,研究只划伤了空间辐射表面和保护宇航员的最佳方法。宇航员本身的辐射诱导的心血管疾病几乎没有确定性证据,因为它们中的很少有人比低地球轨道进一步走得更远,小鼠研究并不是人类的完全匹配。

这些问题促使Hjortnaes及其同事在实验室中开发人类心脏组织,得出结论,我们需要进一步研究这些问题,以及芯片测试技术等新的研究方法。

“我们需要开发基于人体的组织平台,比如芯片上的心脏系统,它可以模拟人体之外的真实人类疾病,以解开空间辐射引发心血管疾病的机制,”Hjortnaes说。

参考:Manon Meerman, Tom C. L. Bracco Gartner, Jan Willem Buikema, Sean M. Wu, Sailay Siddiqi, Carlijn V. C. Bouten, K. Jane Grande-Allen, Willem J. L. Suyker和Jesper hjortnaas, 2021年2月12日,心血管医学的边疆
DOI:10.3389 / FCVM.2021.631985

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