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太空中的性行为,能让人类繁衍后代吗?

悦智网  · 公众号  ·  · 2020-02-10 15:30

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啮齿动物属哺乳动物,其解剖学、生理学和基因都与我们人类相似。西北大学生殖科学中心主任Teresa Woodruff说,小鼠与我们非常像,我们可以从它们的早期孕期中看到与人类相似的问题。对此,其他研究者也表示同意。
“因为只有哺乳动物才有胎盘,所以只有通过哺乳动物试验,我们才能了解太空环境对胎盘的影响。”日本山梨大学高级生物技术中心主任若山照彦说。多年来,他一直致力于研究哺乳动物如何在太空中繁殖。由于引力对受精和胎儿的生长都至关重要,因此若山照彦想要探究小鼠是否可以在微重力(类似于空间站中宇航员的环境)环境中受精。
2009年,若山照彦从小鼠中提取出卵子和精子,放在一个模拟微重力的装置中。他观察到精子会游向卵子,几天后,胚胎从微重力环境被移植进标准重力下的小鼠母体中。若山照彦和同事们发现,实验的结果并非单一的:虽然有很多发育正常的幼崽诞生,但也有大量胚胎在移植后出现了发育不良的情况。与正常情况相比,微重力环境下的小鼠胚胎成功繁育的后代更加困难。
为了解这一幕会不会在高辐射与微重力并存的太空重演,若山照彦向日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)提出申请,希望在国际空间站(ISS)重复上述研究。但是这一次,宇航员会从活体小鼠身上提取精子和卵子,然后将体外受精的胚胎移植回小鼠体内,这一切都是在微重力的条件下进行的。这个计划的难度相当大,因为小鼠从未在太空成功繁殖过。但是,他们的精子却做到了。
若山照彦现在是NASA的“太空幼崽”任务的课题组长,他将小鼠精子冷冻干燥,在室温下保存。三组冻干样品于2013年进入国际空间站,Wakayama得以在空间站中研究它们的生存能力与时间的关系。这将帮助分析宇宙辐射对雄性生殖细胞的影响。
由于国际空间站暴露于强辐射下,这可能会导致精子DNA分解,改变后代的遗传物质,若山照彦说。许多研究都没有重视DNA受损的小鼠的健康状况,但是他的研究逐渐给出了答案。
进入国际空间站9个月后,一些精子显示出细微的DNA受损迹象,但它们仍能产生健康的幼崽。若山照彦的团队刚刚分析了在国际空间站上保存了3年的样本; 最后一批在太空6年的样本将于今年返回地球。
产生这些小鼠崽的精子经过冷冻,并且在太空中停留了288天
图片来源:Teruhiko Wakayama/PNAS/June 6, 2017 Vol. 114 No. 23
如果冷冻技术生效,若山照彦计划将冷冻的小鼠胚胎运到国际空间站,然后研究下一部分问题:为什么它们不能在太空完全发育。
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从小鼠到人类
尽管诸多相似之处让小鼠成为模拟人类在太空中繁殖的最佳模型之一,但小鼠试验的结论终究不能等同于人类。






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