去火星会伤心脏？科学家用老鼠做了个实验，结果不太乐观

如果有一天人类真的飞向火星，宇航员要面对的不只是漫长的旅途和封闭的舱室。地球表面有两样东西一直在替我们挡着——辐射和失重。一旦离开这层保护，这两件事会同时对身体下手。科学家早就知道它们有影响，但影响有多大、能持续多久，一直是个没解开的问号。

威斯康星医学院的研究人员最近在《PLoS One》上发表了一篇论文，专门去碰这两个问题。结论谈不上让人安心：深空暴露对身体的长期影响，可能比预想的更麻烦。

没有深空实验室，只能在地面上想办法

到目前为止，人类还没有造出一座真正位于深空环境里的研究站，能让人在里面做实验。所以研究人员大多只能在地面上想办法模拟。而拿人做这种长期暴露实验，既不现实也不符合伦理，于是他们把目光投向了生物测试的老朋友——老鼠。

要在陆地上的老鼠身上模拟失重，NASA 开发了一套叫“后肢卸载”（hindlimb unloading，简称 HLU）的方法。在这项实验里，研究人员选的是中年老鼠，为的是贴近职业宇航员的典型年龄。它们被一套特制背带吊住尾巴，后腿抬离地面呈 30 度角，持续 30 天。这个倾斜角度会把身体里不少体液推向头部，同时让下半身卸掉负重——这已经是地面上能做出的、最接近宇航员漂浮在微重力中状态的模拟了。

模拟辐射就难得多，需要专门的设备。好在 NASA 已经造出来了。在布鲁克海文国家实验室，NASA 太空辐射实验室能够模拟那种在地球大气保护壳之外、不断轰击太阳系的辐射环境。这次实验用的是一台五离子、六束流的宇宙射线模拟器，代号 “simGCRsim”。它用高速质子和硅、铁这类重离子轰击目标，这些粒子有可能穿透飞往火星的飞船外壳屏蔽。

实验是怎么做的

论文里描述的流程是这样的：老鼠先被“卸载”5 天，然后接受几分钟极高剂量的辐射轰击——这个剂量是为了模拟数月的暴露量，之后后腿继续悬吊 25 天。再往后，它们被允许自然度过余生，监测期大约一年，相当于人类约 25 年。

论文里描述了三个主要发现，而研究人员最初关注的焦点是心脏。

在 1.5 戈瑞（Gray，吸收辐射剂量的单位）的剂量下，老鼠开始出现血管周围纤维化——一种疤痕组织，会缠绕在给心脏供血的冠状动脉周围。辐射暴露 270 天后，它们的疤痕组织体积翻了一倍，把血管挤压到心肌梗死可能性大大增加的程度。有意思的是，失重模拟对这个结果基本没有影响——它看起来完全是由辐射造成的。

当研究人员把老鼠暴露在更低的剂量下——更接近宇航员在为期三年的火星任务中会接受的总辐射量——他们注意到，心脏疤痕并不是立刻出现的。但在暴露一年后，83% 的老鼠都出现了这种疤痕。这意味着辐射的影响，可能需要以人类寿命尺度上的几十年，才会真正显现出来。

免疫系统也没能幸免

另一个令人担忧的发现，是这套流程对老鼠免疫系统的影响。暴露数月之后，老鼠的脾脏仍然失去了 三分之二 的自然杀伤细胞（NK 细胞）。这类细胞负责清除被病毒感染的细胞，以及更关键的——癌变细胞。它们的数量长期偏低，意味着整个免疫系统都处于被削弱的状态。

在这里，微重力和辐射是联手起作用的。只暴露于微重力的老鼠，细胞水平最终恢复到了正常。但如果它们同时也被辐射击中，恢复就被压制了——看起来宇宙射线削弱了骨髓应对生理压力的能力。

还有更坏的消息。研究人员对老鼠白细胞的基因组做了测序。辐射暴露 235 天后，他们在一批基因中观察到了一系列永久性突变，其中一些与“意义未明的克隆性造血”（CHIP）直接相关。

在地球上，CHIP 会随着我们变老而出现，起因是某一个发生突变的血细胞开始在竞争中压过邻居。听起来好像不算太糟，但这个特定的突变血细胞会带来更高的白血病风险，同时让心脏病发作和中风的风险变成原来的四倍，因为它们会对动脉壁造成额外的炎症。辐射暴露似乎把这些变化的时钟往前拨快了，让心血管系统以远超啮齿动物正常寿命节奏的速度严重受损。

正反两方：这些结论能推到人身上吗

支持这组发现价值的一方会说：这是目前少数把辐射和失重放在一起、并追踪长期后果的实验之一。它给出的不是短期指标波动，而是疤痕、免疫细胞数量、基因突变这些能持续观察到的变化。尤其是那个 83% 的数字——低剂量、延迟出现、一年后大面积显现——提示深空辐射的风险可能被低估了，因为它在任务期间可能根本不露头。

持保留态度的一方则会指出，研究人员自己也承认了这项实验的局限。最关键的一点是：辐射剂量是一次性给完的，而不是在数月或数年里持续暴露。细胞的修复机制能不能跟上、能不能对抗老鼠身上观察到的这些效应，还是说无论修复机制怎么做，长期影响都会累积——目前并不清楚。另外，实验只用了雄性老鼠，而潜在宇航员群体中有很大一部分人可能会表现出不同的反应。

所以更稳妥的判断是：这项研究给出的是一个值得警惕的信号，而不是一份已经写死的判决书。它说明深空辐射对心血管和免疫系统的长期影响，可能比此前认为的更持久、更隐蔽；但它也留下了几个关键问题——持续暴露会怎样、雌性会怎样、细胞的自我修复能撑多久——这些还没有答案。

去火星这件事，难的不只是把人送过去。更难的是，怎么让人在回来之后，身体还是原来的样子。