美国西奈山伊坎医学院等研究机构的研究人员检查了14名美国宇航局（NASA）宇航员的血液样本，他们于1998年至2001年间在国际空间站执行了5-13天的任务。这些宇航员的血液样本被采集了3次，发射前10天，返回当天和着陆后3天。相关研究于2021年10月20日在线发表在《美国心脏协会杂志》上。
这项研究是为了了解在太空的辐射暴露和零重力会给宇航员的身体带来什么样的变化。研究结果显示，所有14名宇航员在着陆当天和三天后，血液中自由漂浮的线粒体DNA水平都有所增加，比太空旅行前高出2至355倍。所谓线粒体DNA漂浮就是线粒体DNA从细胞中释放了出来。
人体细胞的DNA并非只有细胞核DNA，还有细胞质中的线粒体DNA。线粒体是为细胞提供能量（三磷酸腺苷，ATP）的细胞器。人体内的每个细胞中（红细胞除外），大约有1000到10000个线粒体，每一个线粒体内约有2到10组线粒体DNA，每个线粒体DNA共包含16569个碱基对，其中有37个基因，可用来制造13种蛋白质、22种转移核糖核酸（tRNA）与两种核糖体核糖核酸（rRNA）。因此，线粒体DNA有多种功能。
研究人员还不能解释为何在太空中待了几天宇航员体内的线粒体DNA被大量释放出细胞外，但是，只有细胞受到损害时或有应激反应时，线粒体中的DNA才会释放出来。而且，大量释放的线粒体DNA不仅对细胞本身有害，同时这些线粒体DNA出现在身体其他部位时，会促进炎症发生。
线粒体DNA不在线粒体中待着而是释放到细胞外，可称为循环脱细胞线粒体DNA，也称游离线粒体DNA。以前的研究表明，游离线粒体DNA水平升高可以帮助预测糖尿病、类风湿性关节炎和心血管疾病患者的病情。同时，线粒体正常功能的崩溃也与心脏疾病有关，如心力衰竭的产生和进展就与线粒体功能的毁坏有关。
这项研究还对这些宇航员的白细胞进行了观察，结果发现宇航员返回地球后白细胞增多，这是炎症的表现形式之一。另外，宇航员的其他炎症、DNA损伤和氧化应激的标志物明显增加。氧化应激是指伤害身体健康组织的分子和中和这些分子的抗氧化剂防御系统的平衡被破坏。
研究人员认为，这是一个恶性循环，太空辐射可能诱发DNA损伤，DNA损伤可能诱发氧化应激，导致炎症，而炎症又可能导致DNA损伤。
不过也有人认为，这项研究规模较小且时间短，不足以全面反映宇航员在太空和经历太空后的身体变化，因此需要进一步的研究来证实太空环境对人体生理和健康的影响。
张田勘
