冷冻干燥的小鼠精子在太空中存活了 6 年，用于

根据一项新的研究，健康的“太空幼崽”是由冷冻干燥的老鼠精子诞生的，这些精子在国际空间站 (ISS) 上绕地球运行了近六年。

这是个好消息，因为国际空间站上破坏 DNA 的辐射 比地球上 强 100 多倍。在国际空间站之外，它仍然受到我们星球磁场的一些辐射的屏蔽，辐射甚至更强。

作者在论文中写道：“在‘太空时代’到来之前，检查太空辐射不仅对生物体而且对后代的影响非常重要。”

“太空辐射可能会对细胞造成 DNA 损伤，并担心深空探索后后代的突变遗传。” 如果人类精子在太空中具有类似的弹性，并且如果地球在未来变得无法居住，那么冷冻干燥的精子可能会在重新填充太空殖民地方面发挥作用。

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随着气候变化和潜在的世界末日未来推动人类超越地球的边界，寻找可能存在于太空中的宜居行星或卫星，研究人员正试图了解太空辐射是否会损害哺乳动物和其他动物的 DNA 并使其无法 繁殖 和繁殖。保持人类的活力。

上图： 胚胎在实验室中与冷冻干燥并储存在太空中的精子受精后正常发育。在这里可以看到它们处于八细胞阶段。

作者写道，但没有简单的方法来研究太空辐射对生物材料的长期影响。

很难将活的动物或细胞带到国际空间站，这是进行此类研究的最近的太空中心，因为这些细胞需要不断维护。

该论文称，大多数关于太空辐射影响的研究都不是在太空中进行的，而是在模拟太空的条件下进行的。这是一个挑战，因为太空辐射包括许多无法在地球上复制的高能粒子，例如太阳风、太阳宇宙射线和银河宇宙射线。

在这项新研究中，日本研究人员发现了一种研究哺乳动物精子辐射的新方法。

研究人员冷冻干燥小鼠精子，这种技术可以让精子在室温下保存一年多。

这使该团队能够在不需要冷冻机的情况下将精子发射到国际空间站。该论文称，通过使用“轻而小”的安瓿来储存精子，使精子脱水还可以保持较低的发射成本。

精子于 2013 年 8 月被发射到国际空间站，到达后，宇航员将它们储存在零下 139 华氏度（零下 95 摄氏度）的冰箱中。一些样本在九个月后返回，一些样本在两年零九个月后返回，最后一个样本在五年零十个月后返回——这是国际空间站保存时间最长的生物样本。

他们在 2017 年发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文中报告说，九个月后，研究人员发现精子 DNA 和雄配子核的损伤比健康对照组略多，但受精率和出生率相似 。 长期空间效应在这项新研究中，研究人员检查了其余的精子样本。

他们使用了所谓的“塑料核轨道探测器”，一种由对带电粒子敏感的聚合物组成的装置，以及“热致发光剂量测定法”，一种吸收和捕获辐射能量的装置，以确定精子吸收了多少辐射。然后他们测试了对精子细胞核的 DNA 损伤量。他们发现精子每天吸收约 0.61 毫西弗 (mSv)。相比较而言，NASA限制在低地球轨道暴露于辐射宇航员为约50 mSv /年，或0.14毫/天， 根据NASA。

研究人员发现，国际空间站上的长期储存不会显着损害精子中的 DNA。 将精子补水后，他们将其注射到雌性小鼠体内，发现这些小鼠产下了 8 只健康幼崽。与对照组相比，这些幼崽没有表现出基因表达差异——八只幼崽从地球上以相同方式保存的精子产生。

“到目前为止，这是唯一一种用于检查太空辐射对下一代影响的方法，”作者写道。

研究人员还在 地球上用X 射线照射小鼠冷冻干燥的精子， 发现暴露在这种辐射下的精子仍然可以产生健康的幼崽。

研究人员指出，尽管 X 射线和空间辐射造成的 DNA 损伤存在差异，但他们估计冻干的小鼠精子可以在国际空间站上保存 200 多年，然后变得无法生存。

尽管如此，目前尚不清楚结果将如何转化为人类胚胎。

冻干的精子对太空辐射表现出“极强的耐受性”。作者假设这可能是由于冷冻细胞内缺乏水分子；研究人员写道，辐射被认为通过自由基诱导 DNA 损伤，自由基是由高能粒子与细胞内的水分子相互作用产生的。

尽管如此，国际空间站并不是深空的一个很好的例子，因为它仍然在地球的保护磁场内运行。根据这项研究，来自深空的密集电离粒子辐射可能会对细胞造成更多的 DNA 损伤。他们写道，这样的实验可以在 NASA 计划中的月球轨道平台网关（一个无人驾驶的 月球轨道站）中重现。

更重要的是，如果这种方法被证明是保存精子或生殖细胞的可靠方法，“在遥远的未来，月球上的地下储存，例如熔岩管，可能是长期或永久保存的最佳场所之一，因为研究人员写道，它们的温度非常低，厚基岩层可以保护它们免受太空辐射，并且完全与地球上的任何灾难隔离开来。