腸道沙門氏菌是地面環境下感染性很強的病原體。近期一份研究第一次探索了太空環境對細菌感染人體細胞過程的影響,發現微重力環境不僅抑制了人體細胞的免疫力,還改變了病原體的基因表徵,導致細菌感染力更強。

人類在太空環境的活動快速在增加,很快,不僅是科研活動,一些有能力負擔開支的普通人也可以到太空環境遊玩,更不用說人們還在規劃像在月球建立研究基地、火星之旅等多個長時間在太空生活的項目。

因此了解太空環境對人體日常健康的影響很重要。在地面環境下,腸道沙門氏菌感染是常見的一種由不潔淨的食物引發的疾病。

沒有完全煮熟的肉類、沒有處理乾淨的蔬果、飲用水、變質的食物等都容易引起這種感染。美國疾病控制中心(CDC)的數據顯示,僅美國一年就有135萬例因食物引發的腸道沙門氏菌感染,2.65萬例需要住院治療,420人救治無效而死亡。

3月9日發表於《自然出版集團期刊·微重力》(npj Microgravity)的一份研究,第一次探索了在太空微重力環境下,這種感染過程與地面環境的差異。

主要研究者之一亞利桑那州立大學(Arizona State University)應用微生物學教授尼克森(Cheryl Nickerson)說,在這之前的一些研究,雖然在太空環境下培養了沙門氏菌,但是之後又把它們帶回地面環境研究對人體細胞的感染。

而這份研究,借助美國太空總署(NASA)的穿梭機(space shuttle)項目即將結束之前的最後幾趟貨運任務,把一些人體腸道上皮細胞送到國際太空站(ISS)內。在太空實驗室的環境下,第一次觀察它們被鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella Typhimurium)感染的過程。

研究人員將這些人體細胞分組,部份進行感染實驗,另一部份不被感染作為對比。結果發現,不論是否受到感染,在微重力的環境下,人類上皮細胞內的基因轉錄組和蛋白質組都發生了改變。不僅如此,他們發現連細菌的轉錄組也同時發生了變化。

人類上皮細胞是人體自然免疫系統的一道重要防線。這份研究報告的主要撰寫人巴里拉(Jennifer Barrila)說:「在我們開始這份研究之前,我們已經有廣泛的數據展示,太空環境從各個層面完全改變了沙門氏菌,使其感染性更強。其它研究中也看到太空環境會削弱人類細胞的防疫能力。然而,還沒有證據顯示,當兩者在太空環境下相遇並發生感染的情況。我們的研究表明,腸道上皮細胞在微重力環境下受到沙門氏菌感染之後,情況顯得更加嚴重。」#