峰值性能:珠穆朗玛峰高度如何影响基因表达

从宇航员到珠穆朗玛峰的类似表观遗传压力签名

正如作家和电影制片人梦想着转移到空间的新环境中时,美国宇航局进行了一项现已著名的双胞胎研究,以观察太空栖息地对基因表达的影响。一年多来,将国际空间站居民斯科特·凯利(Scott Kelley)的基因表达与他的地球双胞胎兄弟的基因表达进行了比较。该研究观察到,斯科特·凯利(Scott Kelley)的基因表达发生了8.9%的变化,并且这种变化在六​​个月内没有恢复到他的飞行前基线。

现在,Weill Cornell Medicine的同一支团队领导NASA作品发表了30篇论文中的新作品,这些论文扩展了这项著名的研究,以解决有关人类如何表观遗传适应地球上极端条件的未解决问题。由梅森博士在威尔·康奈尔医学博士的领导下,他说:“我们想看看我们是否可以得到太空飞行的压力的背景,并复制某些发现的结果NASA双胞胎研究当我们将人类置于其他低氧和高含量的情况和环境中时。”

“我们想看看我们是否可以得到太空飞行的压力的背景……当我们将人类置于其他低氧和高含量的情况和环境中时。”
-dr。克里斯·梅森
威尔·康奈尔医学副教授

新的高度

为了追求这些答案,两个人登上了世界上最强烈的山峰,珠穆朗玛峰,同时将每个双胞胎兄弟姐妹都留在海平面上。受试者马修·莫尼兹(Mathew Moniz)和威利·贝尼加斯(Willie Benegas)配备了一个月的补给品,在鲜血,唾液和凳子样品中挑战了29,000英尺的上升,他们的旅程到达了冷冻山的极端高度。他们的双胞胎凯莉·莫尼兹(Kaylee Moniz)和达米安·贝尼加斯(Damian Benegas)保持了控制,并同时进行了相同的收藏和分析。

在极端环境中生物学研究的明显挑战之一是如何在敌对条件下收集和保存样品。在缩放山上时,使用Mathrow Moniz和Willie Benegas收集了唾液,血液和粪便Zymo Research的DNA/RNA盾牌收集设备

“盾牌设备和试剂在珠穆朗玛峰登山之旅所经历的严格温度和压力变化中表现出色。”梅森博士说:“这也使细菌,病毒和其他传染性药物对样品对样品的任何次要污染都失活。这有助于消除在这种恶劣环境中收集样品的一些后勤挑战。”

珠穆朗玛峰上的徒步旅行者
马特·莫尼兹(Matt Moniz)攀登了珠穆朗玛峰的南峰会,在背景中可见Lhotse和Makalu的山峰。

调查结果

在将这些样本与Moniz和Benegas的双胞胎的样本进行了比较之后,Mason博士的实验室发现,在攀登过程中,Moniz和Benegas中基因表达的变化与NASA双胞胎研究中发现的变化相似。

“这表明人体在太空飞行中使用的一些相同的签名和细胞因子也可以在珠穆朗玛峰登山者中找到,”
-dr。克里斯·梅森
威尔·康奈尔医学副教授

梅森博士解释说:“这表明人体在太空飞行中使用的一些相同的签名和细胞因子也可以在珠穆朗玛峰登山者中找到。”

梅森博士说,在不久的将来,该数据的一种潜在用途是,在极端环境中,可能会考虑一些对登山者有效的治疗方法:“ ...这些登山者的某些药物可以考虑在宇航员身上,”梅森博士说。

未来

山峰和遥远的空间远景并不是唯一可以利用这些发现的地方。该小组发现,登山者的基因表达发生变化,类似于在COVID-19的患者中观察到的患者。

“我们使用的技术可用于未来的收集和监测登山者,还可以帮助我们了解医院中的患者,其中我们在Covid-19中看到的一些相同的压力签名,例如Interleukin 6,也出现在登山者中。”梅森博士说。

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