據外媒New Atlas報道，將人類安全地送上火星這樣的地方將帶來各種科學挑戰，其中一個特別緊迫的挑戰是人類健康這一相當重要的問題。宇航員在太空中長期生存可能會面臨腸道微生物組的變化、休眠病毒的重新激活、白血病和線粒體功能失調等危險。但是一項有關斑馬魚的新研究表明誘導冬眠可能有助於限制風險。
如果在長途飛行中睡着的想法聽起來像是打發時間的好方法，那麼考慮一下六個月的火星之旅。但是前往紅色星球的宇航員要面對的不僅僅是無聊的問題。太空的高輻射環境會對人類健康產生一系列不利影響，包括肌肉萎縮、骨質疏鬆和視力模糊等。
在處理這個問題時，貝爾法斯特女王大學的科學家們從一些物種利用冬眠來抵禦惡劣條件的方式中尋找靈感，並轉向斑馬魚來進一步探索他們的想法。斑馬魚經常被作為科學研究的模型，因為它們的基因組與人類非常相似，這些努力以前已經證明了我們如何能夠更好地解決失明問題，了解睡眠和修復受損的心臟。這一次，科學家們在這些動物中引發了一種被稱為torpor的冬眠形式，它減少了動物的代謝活動。
科學家們在一組斑馬魚中誘發了休眠，而另一組則作為對照，兩組斑馬魚都受到了人類在為期6個月的火星旅行中預計會遇到的輻射水平。然後他們使用基因組分析來調查兩組的基因表達。
在普通斑馬魚中，科學家們觀察到了氧化應激、DNA損傷、應激激素信號和細胞分裂周期變化的跡象。然而，在冬眠的斑馬魚中，科學家們發現，較低的代謝活動通過減少氧化應激和增加錯誤摺疊蛋白質的檢測和清除，對輻射提供了保護作用。
這項研究的共同第一作者Thomas Cahill說：“我們的結果顯示，雖然在誘導性靜止狀態下，斑馬魚顯示細胞中新陳代謝和氧氣濃度的降低促進了更少的氧化應激和對輻射的更大抵抗。這些關於減少新陳代謝率如何能夠提供對輻射暴露的保護的見解，可以幫助人類實現一種類似的冬眠，反測他們目前在太空飛行中面臨的損害。”
雖然在證明這是一項對航天人類有效的技術之前還有很多工作要做，但科學家們將其描述為令人信服的初步證據。歐空局也正在對冬眠的宇航員的影響進行自己的研究，這不僅僅是為了健康，還因為它可以減少太空旅行所需的消耗品數量，使航天器的質量減少三分之一。
這項研究發表在《MDPI Cells》雜誌上。