宇航员的肾脏在往返火星的旅途中能存活下来吗？

这项研究发表在《自然通讯》上， 最大规模的航天肾脏健康分析 这是迄今为止的首份商业宇航员健康数据。它是《自然》杂志关于太空和健康的特别文章集的一部分。

人们认为，这些问题的根源在于 暴露于太空辐射比如来自太阳的太阳风和来自深空的银河宇宙辐射 (GCR)，地球磁场可以保护我们免受这些影响。由于大多数载人航天飞行都在低地球轨道 (LEO) 进行，并受到地球磁场的部分保护，因此只有 24 名前往月球的宇航员在短时间内 (6-12 天) 受到未受减缓的 GCR 影响。

没有人研究过，在地球磁场之外的太空旅行中，肾脏和其他器官可能会发生什么变化。现在，一项由伦敦大学学院 (UCL) 研究人员领导的新研究表明 肾脏的结构和功能因太空飞行而改变银河辐射会造成永久性损害，危及任何火星任务。

在这项由 Wellcome、圣彼得基金会和英国肾脏研究中心 (KRUK) 资助的研究中，由伦敦大学学院领导的来自五大洲 40 多个机构的研究团队进行了一系列实验和分析，以调查 肾脏对太空飞行有何反应。

其中包括使用来自 20 个研究队列的数据和样本进行生物分子、生理和解剖学评估。他们考虑了 40 多个涉及人类和老鼠的低地球轨道太空任务的样本，其中大部分都去了国际空间站，以及 11 个涉及老鼠和大鼠的太空模拟。

其中七种模拟涉及让老鼠暴露于模拟 GCR 剂量，该剂量相当于 1.5 年和 2.5 年的火星任务，模拟地球磁场以外的太空飞行。

结果表明 人类和动物的肾脏都被“重塑” 太空条件对肾脏的影响十分显著，负责调节钙和盐平衡的特定肾小管在太空停留不到一个月后就出现萎缩迹象。研究人员表示，造成这种情况的原因可能是微重力，而不是 GCR，尽管还需要更多研究来确定微重力和 GCR 的相互作用是否会加速或加剧这些结构变化。

以前人们认为， 太空任务期间的肾结石 这完全是由于微重力引起的骨质流失，导致尿液中钙质堆积。然而，伦敦大学学院团队的研究结果表明，肾脏处理盐的方式因太空飞行而发生了根本性改变，这可能是肾结石形成的主要原因。

最令人震惊的发现是，至少对于任何考虑进行为期三年的火星往返旅行的宇航员来说，暴露在模拟 GCR 辐射下两年半的老鼠的肾脏经历了 永久性损伤和功能丧失。

“我们知道，到目前为止，宇航员在相对较短的太空任务中出现了哪些健康问题，比如肾结石等健康问题有所增加。但我们不知道这些问题发生的原因，也不知道宇航员在执行较长的飞行任务（比如拟议中的火星任务）时会发生什么。如果我们不开发新的方法来保护肾脏，我想说，虽然宇航员可以到达火星， 回来的路上你可能需要透析我们知道肾脏需要一段时间才能显示出辐射损伤的迹象。当这种情况变得明显时，可能为时已晚，无法避免失败，这对任务的成功几率将是灾难性的，”这项研究的第一作者、伦敦大学学院肾脏医学系伦敦管状中心的 Keith Siew 博士警告说。

作者保证，尽管结果揭示了火星任务存在严重障碍，但必须先确定问题才能制定解决方案。

“我们的研究强调了这样一个事实：如果你计划进行太空任务，肾脏真的很重要。 不可能使用屏蔽来保护它们免受银河辐射的伤害。但随着我们对肾脏生物学的了解越来越多，我们或许能够开发出技术或药物措施来促进长期太空旅行。“任何为宇航员开发的药物也可能对地球有益，例如，让癌症患者的肾脏能够耐受更高剂量的放射治疗，而肾脏是这方面的限制因素之一，”这项研究的资深作者、伦敦大学学院肾脏医学系伦敦管状中心的斯蒂芬·B·沃尔什教授补充道。