对航天的反应:把嘴当作镜子

在太空飞行中，宇航员会经历极端的环境条件，如宇宙辐射和重力的缺失，这些都会影响他们的生理。必须监控由此产生的更改。血液通常被用来评估宇航员的健康状况，康涅狄格大学的亚瑟·汉德教授和迈贾·梅德涅克斯博士认为，唾液可以作为一种无创的、易于收集的诊断液。通过对太空飞行小鼠唾液腺的超微结构、蛋白质表达和信号处理的研究，他们发现，嘴巴可以反映出对太空飞行的生理反应。

差不多60年前，1961年4月12日，Yuri Gagarin是第一个在Vostok 1达到空间的人，于1961年5月5日紧随其后，由Alan Shepard在自由的第一个美国船员领导7.起以来，从那时起，数百种宇航员已经飞行在空间中，在不久的将来，在不久的将来，将人类送到月球，火星和超越的各种任务。这些任务中的一些甚至将为平民开放。

在未来几十年里，随着航天飞行变得越来越普遍，长时间飞行任务变得越来越频繁，了解航天飞行对人类健康的影响至关重要。由于人类在太空中所经历的环境与地球上的环境完全不同，太空飞行可能会导致许多生理变化。在飞行过程中，几乎没有重力(微重力)，宇宙辐射增加，限制时间延长，以及发射和着陆过程中的超重力都可能影响人体。科学家们尚未了解所有这些影响。

航天和人类健康
虽然仍有许多待解决的谜团，但已经取得了重大进展。由于几十年所进行的许多科学研究，已经知道人体如何适应空间环境。

微重力和慢性辐射暴露导致心血管、免疫和中枢神经系统的适应，以及新陈代谢、视力、呼吸、体重、骨密度和肌肉完整性的变化。例如，心血管系统高度依赖于重力:当你站起来时，重力会将血液向下拉。因此，足部的动脉压高于头部。在太空中，由于没有重力，血液和细胞外液会流向头部，几分钟内，宇航员就会患上一种称为“太空晕动病”的综合症。这包括食欲不振、恶心、呕吐、头痛和不适，通常持续两三天。

空间环境的其他因素也会影响身心健康。在地球上，昼夜调节着睡眠-觉醒周期。宇航员被剥夺了这些诱因，这会扰乱睡眠。与此同时，长期监禁和远离家的隔离可能会导致心理社会压力。这些生理和心理上的变化会影响宇航员在执行任务期间的表现。然而，并非所有的环境因素都是负面的:宇宙飞船的新环境和作为这一非凡体验的一部分的整体兴奋可能是有益的。

尽管有这些变化，大多数研究确认，人类在太空中的健康是可以维持的。此外，在太空中发生的大多数生理变化在着陆后都是可逆的。关键是要监控这些变化。监测航天器环境中的生理现象应尽可能简单，并且不干扰日常任务活动。

唾液作为诊断液
通过监测空间中发生的生理变化，可以检测到空间的不利影响，并且可以开发缓解甚至防止它们的干预，这可以提高宇航员的性能和经验。这对长期空期尤其重要。

通过分析唾液来监测空间中发生的生理变化，可以检测到空间的不利影响，并且可以开发防止它们的干预措施。

血液分析主要用于监测这些变化:在像地球这样的太空中，由于血液中发现了许多物质，血液测试可以评估健康的许多方面。然而，在过去的30年里，唾液作为诊断液的使用取得了相当大的进展。和血液一样，唾液含有数千种生物化合物，如蛋白质、多肽、dna、rna和microrna，这些化合物来自唾液腺以及全身的组织和器官。虽然唾液中发现的许多蛋白质在口腔中具有特定的功能，但其他蛋白质可以作为生物体系统生理学的指标，因此可以作为诊断工具。因此，就像验血一样，研究唾液的成分是评估健康的一种有效方法，其优点是采集唾液比采集血液更容易，侵入性更小。

虽然唾液在不同的领域被用作诊断液，但它还没有被用于航天领域。汉德教授和梅德涅克斯博士的研究假设是微重力会影响唾液的成分。这意味着唾液可以用来监测太空飞行对人体的影响。

唾液腺
唾液腺产生和分泌唾液，这对于口腔健康和舒适，日常功能至关重要：唾液的清洁，缓冲和抗微生物活动有助于保护牙齿和口腔粘膜。三个主要的唾液腺是腮腺，颌下和舌下腺体。

汉德教授和梅德涅克斯博士研究的是唾液，更具体地说，是唾液腺，因为如果唾液腺受到太空飞行的影响，唾液的成分就会反映这些变化，因此唾液将成为监测宇航员生理状况的一种方便的诊断液体。

宇航员的老鼠
自20世纪80年代中期以来，汉德教授和梅德涅克斯博士一直在研究太空飞行对太空中啮齿动物的影响。他们检测了美国发现号和亚特兰蒂斯号航天飞机以及俄罗斯Bion-M1卫星上的老鼠的唾液腺。他们选择啮齿动物进行这些实验，因为它们的唾液腺与人类的非常相似。他们检查了腺体的超微结构(详细结构)、蛋白质表达和细胞信号处理的变化。他们观察到，航天环境导致了腮腺中一些细胞的退化性变化。它还影响了三种不同腺体的蛋白表达:腺体分泌的特定蛋白水平增加或减少。与信号通路有关的蛋白质也发生了变化:例如，对外界刺激(如压力)作出反应的环状AMP信号通路，表明唾液腺在太空飞行期间也会发生变化。

下一步是什么？
汉德教授和梅德涅克斯博士的研究证实，唾液收集和分析是测量由于太空环境而产生的生理变化并制定对策的方便手段。现在，下一步是开发一种方法，利用唾液作为测试介质来监测太空飞行对人类的影响。