NASA通过国际空间站实验研究太空中的抗生素耐药性

NASA正在推进关于宇航员健康的最新研究，通过国际空间站（ISS）上的一项新实验，旨在加速检测抗生素耐药细菌。这项举措预计将增强宇航员在太空中的健康安全措施，并惠及地球上的患者。

抗生素耐药感染是全球健康面临的重大挑战，导致死亡率增加和治疗困难。未来的月球和火星任务将要求宇航员依赖有限的抗生素供应，因此确保这些治疗手段的有效性至关重要。

由位于加利福尼亚硅谷的NASA艾姆斯研究中心管理的“太空抗生素耐药性基因组枚举”（GEARS）实验，旨在分析微生物在太空中的耐药性。作为研究的一部分，宇航员从国际空间站内部表面采集样本，以检测抗生素耐药细菌，特别是粪肠球菌（Enterococcus faecalis），这种微生物天然存在于人体中。这一倡议标志着更广泛研究微生物在太空行为及其对地球医学影响的初步阶段。

“粪肠球菌是一种古老的生物，自人类进化起源以来就与我们共存，”佐治亚理工学院助理教授、GEARS共同首席研究员克里斯托弗·卡尔（Christopher Carr）解释道。“它在宿主内外都能茁壮成长，成为医院获得性感染的第二大原因。我们的目标是了解这种微生物如何适应太空条件。”

GEARS旨在改进检测和识别耐药细菌的方法，扩展国际空间站现有的微生物监测工作。

“自2000年以来，我们一直在跟踪空间站上的微生物存在情况，但这次实验将提供超越简单识别现有生物体的更深入见解，”NASA约翰逊航天中心微生物学家、GEARS共同首席研究员莎拉·沃尔斯（Sarah Wallace）表示。“国际空间站作为一个低风险环境，使我们能够研究细菌适应性，并将这些发现应用于补给有限的深空任务。”

在未来一年里，宇航员将系统地擦拭空间站表面，并将收集的样本暴露于抗生素下，以观察微生物耐药模式。结果将帮助确定国际空间站内耐药细菌的普遍性和持续性。

该实验于2024年3月作为SpaceX第30次商业补给服务（CRS）任务的一部分发射到国际空间站。第一阶段测试产生了意外的结果：几乎没有检测到耐药细菌菌落，也没有发现E. faecalis。这表明国际空间站上的抗生素耐药风险相对较低。

“在取样前进行了初步清洁，可能已经去除了一些细菌，”卡尔指出。为了更全面地了解细菌生存情况，宇航员在第二次样本采集前暂时停止了某些高接触区域的清洁工作。

“虽然保持清洁环境对宇航员健康至关重要，但针对高接触表面的微生物生长研究有助于我们更好地理解细菌行为和潜在风险，”卡尔补充道。

这是首次在太空中进行宏基因组测序的实验，该技术通过检查样本的完整遗传组成来识别所有微生物居民。这种能力对未来深空探索和医疗诊断至关重要。

GEARS团队的目标是开发一种快速分析系统，将从样本采集到结果的时间从几天缩短到几小时。如果成功，这种工作流程可能会对医院感染控制产生重大影响，减少与抗生素耐药感染相关的死亡。

每年有超过35,000人死于抗生素耐药感染。沃尔斯曾因家庭成员死于医院获得性感染而深受触动，她强调了推进诊断能力的紧迫性。

“这个问题对我而言非常个人化，”沃尔斯说。“许多人有过类似的损失。能够在数小时内而不是数天内识别危险细菌是一个改变游戏规则的进展。虽然我们的首要任务是宇航员健康，但我们同样致力于将这项研究转化为地球上的医学进步。如果我们能在太空中实现这一点，在地球上也一定能行。”

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