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NASA为什么要将精子送入太空?

日期:2019-11-17 12:27:32 阅读量:3353 作责:匿名

 

据外国媒体报道,spacex于2018年4月进行了一次发射任务,为国际空间站提供补给。2631公斤的货物包括从太空有利位置研究雷暴的设备和在轨道上种植蔬菜的设备,所有这些都是宇航员在研究中可能需要的。但是有了这些物品,还有一些不寻常的东西:一个装有冷冻精子样本的容器。这些样本包括美国加州一家精子库提供的12名匿名捐献者的精子,6个样本是繁殖公牛的精子。

这些精子样本是名为“微型11实验”的太空任务的一部分。宇航员解冻精子,添加一些化学物质来刺激精子运动,为精子和卵子融合做准备。然后,他们把精子放在显微镜下,拍摄精子游泳的照片。此外,他们还将进行化学测试。同时,在地球上,其他研究人员将对相同的精子样本进行同样的测试进行比较。

精子获能是关键

美国宇航局网站上的一篇文章称,该实验旨在研究精子在微重力条件下移动和游泳的能力,以及它们在触发“获能”方面的成功。获能是哺乳动物精子成熟前的最后一步,之后卵母细胞可以受精。这项研究的结果可能有助于回答这样一个问题:如果人类将来在月球或火星上定居,或者冒险进行更遥远的太空旅行,他们是否有能力繁殖后代。

堪萨斯大学医学中心分子和综合生理学荣誉退休教授乔·塔什解释说:“如果你没有健康的精子,你将面临在太空中生存数代人的严重风险。”。扎西是这项实验的首席科学家,并担任美国宇航局的顾问。

美国宇航局艾姆斯研究中心的研究人员表示,自20世纪90年代以来,美国宇航局一直在进行生殖和发育空间生物学的研究。例如,在1995年3月14日发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究中,科学家诱导航天飞机上的雌蛙排卵以使卵受精。研究表明,受精卵在重力作用下的旋转不是正常蝌蚪发育的必要条件。

micro-11实验标志着人类精子(男性宇航员的精子除外)第一次被送入太空,以前也有涉及动物精子的研究。塔什说,早在20世纪80年代,德国研究人员就使用亚轨道火箭将公牛精液发射到太空,使它们处于一分半钟的短暂失重状态。1997年,Tash和他的同事在两次航天飞机任务中发射海胆精子样本。在这两个实验中,他们无法在显微镜下拍摄视频,所以他们转向信号转导,这是控制精子尾部扭曲的分子机制。

德国的研究结果和Tashi 1997年的研究都发现,精子在微重力环境中的游动速度实际上比地球上快。但是在扎西的一个实验中,他发现了太空分娩的巨大障碍。当海胆精子暴露于卵细胞分泌的肽时,获能过程会慢得多,肽本身是触发获能的关键成分。

Tashi说,micro-11实验将分别收集微重力对精子游泳和获能影响的数据。

辐射暴露是一个问题

微重力不是影响太空生育力的唯一因素。在地球附近,有大量带电粒子聚集在一起,在这个辐射层之外,辐射暴露可能对生物体造成严重损害。发表在2017年5月20日《生殖》杂志上的一项研究指出,太空中发现的带电粒子会对雌性小鼠卵巢造成损伤。

“我们的研究发现,当暴露于带电的氧或铁粒子时,有限的卵泡储备会耗尽,这些粒子是宇宙射线的一部分,”该研究的通讯作者、加州大学欧文分校医学、发展和细胞生物学及公共健康教授乌烈芝·鲁德勒写道。"这种损害是不可逆的,会导致卵巢早衰(更年期提前)."

此外,勒德洛说,人类和动物研究提供的证据表明,暴露于伽马射线和带电的铁粒子会降低精子活力。

此外,即使太空受精成功,怀孕和分娩也会面临问题。美国贝勒医学院太空医学中心的克里斯·莱曼哈特(Kris lehnhardt)表示,尚不清楚胚胎在太空环境中是如何发育的,以及它是否能够自然分娩。

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