美国宇航局(NASA)的太空“双胞胎”研究——将宇航员Scott Kelly的身体机能与他在地球的同卵双胞胎兄弟进行比较——有了后续者。后者也是在地球上最令人生畏的环境中进行的。
两位经验丰富的登山运动员正在进行为期1个月的珠穆朗玛峰探险,而他们的双胞胎兄弟则停留在海平面的高度上。其主要目标是:从他们的白细胞中测序DNA和RNA,并寻找基因表达的可能变化。
这个项目是有史以来最苛刻的高海拔研究之一,尤其是它要求登山者在海拔超过7000米的严寒条件下采集自己的血液、唾液和粪便样本——如果他们能做到的话。到目前为止,进展良好。这个攀登团队由20岁的美国达特茅斯学院二年级学生Matt Moniz和49岁的职业登山者Willie Benegas组成,他们已经采集了3份血液样本,其中一份是在海拔7300米的珠穆朗玛峰3号营地采集的。
该项目的灵感来自于NASA的双胞胎研究,该研究探索了Scott Kelly的器官、认知功能、免疫功能、微生物组、蛋白质、代谢物和基因的变化,而从2015年3月开始,他在国际空间站上待了1年。他的同卵双胞胎兄弟、退休宇航员Mark Kelly是一个理想的对照者,他们有相似的DNA,且都有太空经验。
初步结果表明,Scott Kelly出现了数千个基因表达的变化。今年早些时候,NASA报告说,其中7%的基因与免疫功能、DNA修复、骨骼形成,以及他的身体对氧气不足和血液中二氧化碳含量异常的反应有关,并且在返回地球6个月后仍然存在。
但是领衔该研究的纽约康奈尔医学院遗传学家Christopher Mason表示,这些变化不能直接归因于在空间站的生活,可能只是因为他曾处于一个非常有压力的环境中。因此,他招募了Moniz和Benegas进行地球方面的“对照”实验。尽管珠穆朗玛峰与国际空间站有很大的不同,但低氧水平、冰冻温度和强烈的隔离感会形成压力环境。
当Moniz和Benegas登山时,他们的双胞胎兄弟——Kaylee Moniz和Damian Benegas——将留在海平面,作为实验对照者。Mason说,Moniz兄弟的条件“并不理想”,而Benegas双胞胎是一样的。“但是你仍然可以对照他们一半的基因,这比没有任何关系的完全不同的人要好。”他说。
尽管并非NASA研究的正式部分,珠穆朗玛峰双胞胎研究也将使用相同的协议。登山者正在珠峰大本营(5364米)收集血液和微生物样本——粪便、唾液和眼睛分泌物。他们会在攀爬之前和之后,以及在3号营地,甚至更高的地方收集样本。他们将在从3号营地到珠峰8850米顶峰时,也就是攀登的最后阶段,使用补充氧气。
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