科技日报记者 李禾
空间探索在未来会日渐普及，执行任务的宇航员也势必会在太空中停留更久。目前的观点认为，长时间暴露在极端空间环境内对人的身心有负面影响。除了骨骼流失、肌肉损伤、心血管并发症、免疫系统机能失常等问题，长期暴露在太空环境还容易诱发宇航员的抑郁症。但造成这种现象的潜在生理机制，目前尚不明确。
北京理工大学张永谦、邓玉林教授带领的医学研究团队为解决这一问题，将大鼠作为动物模型开展研究，研究成果发表在《Space: Science & Technology （空间科学与技术）》期刊中。不同于此前的模拟微重力影响实验，张永谦团队侧重研究空间环境的复杂性，影响因素包括微重力、噪声、空间狭小、昼夜节律变化（组合出较短的昼夜明暗周期），以及这些因素的组合叠加。研究团队借此模型确保后续行为实验和蛋白质表达分析的准确性，从而更好地研究宇航员长期待在太空环境中可能受到的影响。
图由Space: Science & Technology期刊编辑部提供
这篇题为《模拟复杂空间环境下大鼠海马的深度膜蛋白质组分析（Deep Membrane Proteome Profiling of Rat Hippocampus in Simulated Complex Space Environment by SWATH）》的论文指出，为验证大鼠在模拟复杂空间环境（SCSE）中的抑郁情绪，研究组进行了三个实验：蔗糖偏好实验、强迫游泳实验、旷场实验。这三个实验分别用于量化食欲、绝望情绪和新异环境的自主行为，探究行为和焦虑程度。测试结果与预期相同，暴露在SCSE中的大鼠表现出类似抑郁的行为，而对照组则没有。
然后，研究团队将实验大鼠进行无痛处理后，从大鼠的海马体中提取出组织样本。海马体是大脑的重要组成部分，很容易受到长期压力的影响，与引发抑郁症有关。团队采用融合了传统蛋白质组的高通量和质谱绝对定量金标准多反应监测的定量精确的技术，来比较SCSE组与对照组的大鼠——数据非依赖性采集DIA定量蛋白组学技术，以此建立两组表达不同的细胞膜蛋白精确图谱。
分析结果有助于揭示空间环境对哪些蛋白质和生物功能造成了影响。张永谦副教授表示：“我们发现SCSE会干扰神经系统的发育，尤其是突触的形成和神经元再生。此外，参与突触传递和突触囊泡运输的蛋白也存在抑制效应。”
此项研究也有利于研究预防宇航员抑郁的药物和措施。邓玉林教授说：“这些表达变化差异的蛋白将作为生物标记蛋白，应用在未来的实验研究和政策制定中，保持宇航员心理和生理健康。”
据介绍，《Space: Science & Technology （空间科学与技术）》是北京理工大学(BIT)、中国空间技术研究院（CAST）和美国科学促进会（AAAS）/ Science共同打造的综合性高水平国际化英文科技期刊，采用开放获取（OPEN ACCESS，OA）平台出版，本刊是美国科学促进会（AAAS）自1880年创建Science期刊以来的第一本航天领域的伙伴期刊。本刊由工业和信息化部主管，美国科学促进会（AAAS）和北京理工大学出版社联合出版发行。
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