美国航天局标志性的双胞胎研究的结果揭示了有趣的、令人惊讶的、令人安心的数据，即一个人在太空中如何适应并从极端环境中恢复过来，研究结果发表在《科学》杂志上。

这项双胞胎研究提供了第一个完整的生物分子视角来观察人体对航天环境的反应，并作为一个基因组基础来更好地了解如何在人类登月和火星探险期间保持机组人员的健康。

美国国家航空航天局退休宇航员斯科特·凯利和他同卵双胞胎兄弟马克参加了由美国国家航空航天局人类研究项目进行的调查。马克为地球上的观测提供了一个基线，斯科特在国际空间站43、44、45和46次探险的340天时间里提供了一个类似的测试案例。斯科特·凯利成为第一位在太空度过近一年的美国宇航员。

美国国家航空航天局总部首席卫生和医疗官员J.D.波尔克说：双胞胎研究是理解人类太空飞行中表观遗传学和基因表达的重要一步。

"多亏了双胞胎兄弟和一群不知疲倦地合作的研究人员，从双胞胎研究中收集到的宝贵数据有助于说明个性化医学的必要性，以及它在深空探索中保持宇航员健康的作用，因为美国航天局正朝着月球前进。然后继续前往火星。"

美国航天局双胞胎研究的主要结果包括与基因表达变化、免疫系统反应和端粒动力学有关的发现。综合论文中提到的其他变化包括断裂的染色体在染色体反转中重新排列，以及认知功能的变化。许多研究结果与先前研究和其他正在进行的研究中收集的数据一致。

作为染色体末端衰老的生物标志物，斯科特白细胞的端粒在空间上的长度出乎意料地长，在他返回地球后，其平均端粒长度在6个月后恢复正常，而在返回地球后，其平均端粒长度却变短了。相反，他哥哥的端粒在整个时期都保持稳定。由于端粒对细胞基因组的稳定性很重要，因此研究人员计划在未来一年的任务中进行端粒动力学的额外研究，以确定结果是否可在长期任务中重复。

第二个关键发现是斯科特的免疫系统在太空中做出了适当的反应。例如，在太空注射的流感疫苗和在地球上一样有效。在长时间的太空任务中，一个功能齐全的免疫系统对于保护宇航员的健康不受宇宙飞船环境中的机会性微生物的影响至关重要。

第三个重要发现是基因表达的变异性，它反映了人体对环境的反应，并有助于了解基因表达与太空飞行相关的健康风险之间的关系。在太空中，研究人员观察到了斯科特基因表达的变化，其中大多数在地球上6个月后恢复正常。

然而，一小部分与免疫系统和DNA修复相关的基因在他返回地球后没有回到基线。此外，研究结果还确定了用于监测未来宇航员健康和可能制定个性化对策的关键基因。

位于休斯顿的美国宇航局约翰逊航天中心的人类研究项目首席科学家詹妮弗·福格蒂说：

"在太空飞行中会发生一些生理和细胞变化。我们只触及了有关太空中身体的知识表面。这项双胞胎研究为我们提供了第一个关于基因变化的综合分子观，并展示了人体是如何适应的，即使在国际空间站上呆了近一年，它仍然是健康和有弹性的。从美国宇航局双胞胎研究等综合调查中获得的数据将在未来几年内进行探索。"

作为创纪录的一年任务的一部分，美国航天局双胞胎研究纳入了10项调查，以推进美国航天局的任务，造福全人类。斯科特参加了一些生物医学研究，包括人体如何适应已知危害的研究，如失重和空间辐射。

同时，马克还参与了地球上的平行研究，帮助科学家将空间对身体的影响与细胞水平进行比较。这些发现代表了27个月的数据收集。

这项双胞胎研究帮助建立了一个合作研究框架，作为未来生物医学研究的模型。美国国家航空航天局和全国各研究大学的首席研究员发起了史无前例的数据共享和发现。

在8个州12个地点的84名研究人员的支持下，这项复杂研究的数据被导入了一项包容性研究，提供了迄今为止人类对航天环境的反应最全面和最完整的分子视图。

虽然意义重大，但很难从航天环境中的一个试验对象中得出所有人类或未来宇航员的结论。

美国宇航局总部空间生命与物理科学研究与应用司司长克雷格·昆德罗特说：

"据我们所知，这个团队在人类生物学的各个层面上进行了一项前所未有的研究：从人类细胞和微生物组的分子分析到人类生理学再到认知。这篇论文是五年前调查人员首次聚集时开始的这项高度综合性研究的第一份报告。我们期待着与未来的机组人员一起发表更多的分析和后续研究，因为我们将继续提高我们在太空生活和工作的能力，并冒险前往月球和火星。"

双胞胎研究的独特之处为创新的基因组学研究创造了机会，推动美国宇航局进入一个太空旅行研究领域，该领域涉及一个被称为"OMIC"的研究领域，该领域整合了多种生物学科。研究的长期影响，如正在进行的端粒研究，将继续研究。

美国航天局有一个严格的训练过程来为宇航员的任务做准备，包括在太空中有一个周密计划的生活方式和工作制度，以及当他们返回地球时一个极好的康复和整修计划。

多亏了这些措施和坚持不懈地完成这些任务的宇航员，即使在太空度过了一年，人体仍然保持着强健和弹性。