前往火星的宇航员面临新威胁

这些发现具有真正的重要性。

在太空中呆不到一个月就会弄乱你的肾脏。

图片来源：Dima Zel/Shutterstock.com

往返火星的宇航员可能会获得“宇宙肾病”形式的独特荣誉勋章，这比听起来要少得多。根据新的研究，星际旅行者所经历的条件可以从根本上改变肾脏的结构和功能，长期暴露在微重力和太空辐射下会对这个重要器官造成不可逆转的损害。

研究作者 Keith Siew 博士告诉 Science-News.dev：“客观地说，在空间站呆一年相当于核电站工作人员五年内安全接受的辐射剂量。”然而，即使在国际空间站上，宇航员仍留在近地轨道 (LEO) 中，因此继续受到地球磁场的保护，免受银河宇宙辐射 (GCR) 的影响。

到目前为止，唯一完全接触过 GCR 的人类是作为阿波罗任务一部分前往月球的 24 个人，但这些回程从未持续超过 12 天。相比之下，访问火星可能需要在深空停留数年，这会产生更多的辐射。

“在深空任务中，没有人考虑过肾脏可能会受到辐射的损害，尽管它是对辐射最敏感的器官之一，”Siew 说。

在他们的研究中，研究人员分析了 66 名宇航员的肾功能和生物标志物，并检查了前往国际空间站的啮齿动物的肾脏。他们还进行了一系列实验，旨在模拟长途太空旅行的影响，用与宇航员在多年的火星旅行中受到的辐射剂量相当的辐射轰击老鼠。

结果显示，在太空中不到一个月后，肾脏发生了显着的“重塑”，其中一个关键组成部分——远端曲管由于微重力和辐射而变得更短。这反过来会导致肾功能“进行性且不可逆转”的丧失，尽管这对火星任务究竟会产生什么影响尚不清楚。

“肾脏是一个反应较晚的器官，所以直到很久以后你才会发现任何问题。在您真正开始出现适当的症状并出现衰退之前，您可能会丧失 75% 的功能。”Siew 说道。因此，宇航员在整个任务过程中可能“感觉完全正常”，但在返回地球后却经历了灾难性的肾衰竭。 

“这就像患有高血压，心脏受到损害，然后有一天你会心脏病发作，”Siew 解释道。

尽管这对于穿着宇航服的人来说听起来很可怕，但如果效果延迟足够长的时间，那么它可能不会损害任务本身。然而，更紧迫的问题是肾结石，在太空飞行期间，肾结石的发病率比在地球上高出 14 倍，可能会导致宇航员在关键时刻丧失行动能力。

到目前为止，太空中肾结石风险增加很大程度上归因于微重力导致的骨质脱矿，但研究人员的代谢分析表明，肾功能丧失也可能是部分原因。 “仅仅靠修复骨头是无法解决这个问题的。你还必须考虑修复肾脏，”Siew 说。

尽管这些发现很严肃，但研究人员强调，他们的模型可能无法准确代表太空飞行的影响，因为他们在短短 45 分钟的短时间内用长达两年半的 GCR 来攻击啮齿类动物。这种急性暴露的影响是否与星际旅行者面临的慢性暴露相匹配仍不清楚。 

“我们所看到的很可能是急性辐射的影响，而你实际上不会接触到这些辐射，”Siew 解释道。 “因此，我们所看到的实际上可能比真正将要发生的情况危害要小。或者可能是我们高估了损害，”他说，并补充说，长时间暴露在较低剂量下可能就像“被一千次纸割伤而死亡”。 ”

高级研究作者斯蒂芬·B·沃尔什教授在一份声明中评论这些发现时说：“如果你正在计划太空任务，肾脏确实很重要。你无法使用屏蔽来保护它们免受银河辐射，但随着我们对肾脏生物学的了解越来越多，有可能开发出技术或药物措施来促进延长的太空旅行。 ”

“为宇航员开发的任何药物也可能对地球有益，例如使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。 ”

该研究已发表在《自然通讯》杂志上。