在太空中冷冻的精子会产生健康的小鼠幼仔

在太空中冷冻的精子会产生健康的小鼠幼仔

将精子出生的小鼠幼崽储存在国际空间站上9个月。

S. Wakayama 等人美国国家科学院院刊114,21 (2017年5月23日)©2017 National Academy of Sciences
在太空中冷冻的精子会产生健康的小鼠幼仔

如果美国宇航局希望将人类送往火星,那么它可能会发送一个不寻常的行星际旅程:精子。 多样化的人类精子可以确保新群体的遗传多样性,这对健康人群至关重要。 但没有人知道生殖细胞是否能够承受太空中DNA损伤辐射的破坏。 现在,一项新的研究表明,在国际空间站(ISS)上储存超过9个月的小鼠精子 - 其辐射水平大约是地球上的100倍 - 可以产生健康,肥沃的小鼠幼崽。

“这项工作非常重要,”犹他州普罗沃杨百翰大学的生物学家和生物伦理学家史蒂文·派克说,他没有参与这项研究。

由日本甲府山梨大学的生物学家Teruhiko Wakayama领导的研究人员于2013年将12只小鼠的冻干精子送到国际空间站。宇航员将样品置于-95°C的冰箱中,保留288天天。 在地球上,研究小组在同一温度下将相同小鼠的精子储存相同的时间。

当航天样本返回地球时,Wakayama和他的同事寻找辐射引起DNA损伤的迹象。 正如预期的那样,在台站附近暴露于更高水平的空间辐射的ISS精子表现出比地球精子更加碎片化的DNA。 这种DNA损伤,对于冷冻细胞来说是不可能修复的,与较低的生育水平有关。 但是,当科学家们将空间精子注入新鲜的小鼠卵子中时,他们将这些卵子转移到了代孕母亲身上,他们却感到惊讶。 研究小组今天在“ 美国国家科学院院刊”上报告说,大约3周后, 大约和正常精子一样多。 Wakayama说,这是第一次对任何哺乳动物进行这样的实验。

Wakayama和他的同事表示,从实验精子中获得的小鼠是肥沃和健康的,并且在太空幼仔和它们的对照兄弟之间没有明显的遗传差异。 该研究表明,受精 DNA损伤得到了修复,并且对后代“没有终极效应”,研究小组写道。

这对于太空幼崽来说是个好消息,也适用于那些在太空中度过时间后成为父母的许多人类宇航员。 但该团队指出,在宇航员开始为火星打包之前,还有很多工作要做。 科学家们需要研究太空中其他哺乳动物的精子长时间研究。 他们还需要在更现实的深空条件下进行研究,拉斯维加斯内华达大学的生物物理学家Francis Cucinotta说,他没有参与这项研究。 他说,“最具破坏性的辐射是在地球的地磁屏蔽之外发现的,”远远超出了国际空间站的轨道。 “深空存在更高的风险。”