由伦敦大学学院(UCL)的研究人员主导的一项新研究发现，太空飞行改变了肾脏的结构和功能，银河辐射造成的永久性损伤可能对任何火星任务构成威胁。
该研究发表在《自然通讯》(Nature Communications)上，是迄今为止对太空飞行中肾脏健康的最全面分析，包括了商业宇航员的初步健康数据集。它作为《自然》关于太空和健康的特殊论文集的一部分发表。
研究人员自20世纪70年代以来就意识到太空飞行引起的健康问题，这些问题出现在人类第一次超越地球磁场的几年，特别是在1969年的第一次登月期间。这些问题包括骨量丧失、心脏和视力减弱，以及肾结石的发展。
许多这些问题被认为是由于暴露于太空辐射，例如来自太阳的太阳风和来自深空的银河宇宙辐射(GCR)，而地球的磁场为我们在地球上的人们提供保护。由于大多数宇航员在低地球轨道(LEO)旅行，并且仅部分受到地球磁场的屏蔽，只有24名曾到月球的人经历过未经过滤的银河宇宙辐射(GCR)，而且仅持续了短暂的时间（6-12天）。
由于在太空旅行中超出地球磁场的长时间条件对肾脏和其他器官的潜在影响尚未进行研究。这项研究由威康基金会、圣彼得信托和英国肾脏研究(KRUK)资助，涉及来自40多家机构的研究团队，由UCL领导。来自全球各个机构的研究人员进行了一系列实验和分析，以研究太空飞行对肾脏的影响。这涉及检查来自20个研究组的生物分子、生理和解剖数据及样本，包括来自40多次载人和小鼠的低地球轨道太空任务的样本，以及11个小鼠和大鼠的太空模拟实验。其中一些模拟包括将小鼠暴露于模拟的银河宇宙射线辐射剂量，这些剂量相当于1.5年和2.5年火星任务的剂量，以模拟太空飞行的条件。研究表明，太空条件对人类和动物的肾脏产生影响，导致特定肾小管在太空中仅一个月后就开始萎缩。这会影响钙和盐的平衡调节。研究人员认为，微重力而非GCR是主要原因，但需要更多研究来充分理解微重力和GCR对这些结构变化的影响。之前认为太空任务中肾结石的形成完全是由于微重力引起的骨质流失。UCL团队的研究揭示，太空飞行在根本上改变了肾脏处理盐的方式，导致尿液中钙的积累，可能促进肾结石的形成。此外，暴露于模拟深空条件辐射的小鼠在2.5年后表现出永久性肾损伤和功能丧失。该研究的首席作者Keith Siew博士强调了理解太空旅行对宇航员健康影响的重要性。迄今为止进行的短期太空任务显示出健康问题增加，例如肾结石。然而，这些问题的原因及其对更长时间飞行（如拟议的火星任务）的潜在影响尚未完全了解。
一位专家表示：“如果我们找不到新的方式来保护肾脏，前往火星的宇航员可能在返程中需要透析。肾脏对辐射损伤的反应缓慢，等症状出现时，可能已经太晚无法预防肾衰竭。这对任务的成功将是灾难性的。”研究结果显示火星任务面临重大挑战，但首先找出问题是关键，然后再寻找解决方案。该研究的资深作者、UCL肾脏医学系伦敦管道中心的Stephen B. Walsh教授强调了肾脏在太空任务中的重要性。虽然不可能屏蔽它们免受银河辐射，但随着对肾脏生物学的进一步了解，可能会有技术或药物方面的进展，以支持长期太空旅行。开发药物对于在长时间的太空任务中支持宇航员的健康至关重要。为宇航员开发疗法也可能对地球产生积极影响，例如帮助癌症患者的肾脏处理更高剂量的放疗，因为肾脏是这种治疗的限制因素。该研究仅显示了对肾脏影响的时间最长为两年半，但提供了当前可用的最全面的数据。
