2025年1月21日,神舟十九号航天员蔡旭哲、宋令东完成8.5小时出舱任务,为中国空间站穿上"防护铠甲",该乘组已驻留太空近四个月。
然而,在这场壮丽的太空探索背后,宇航员的身体承受着前所未有的挑战。除了肉眼可见的肌肉萎缩、骨质流失,一场肉眼不可见的"菌群革命"正在他们的肠道中悄然发生。
肠道菌群的"星际迷航"
科学家发现,太空微重力、强辐射、高真空、极端温差以及弱磁场等特殊环境,正通过改变肠道微生物的生态平衡,对宇航员的健康发起全方位攻击。
微重力
在太空失重状态下,肠道变成摇晃的"微生物试管",厚壁菌门和拟杆菌门的黄金比例(通常为3:2)被彻底打乱。日本航天局模拟实验显示,大肠杆菌在微重力下分裂速度加快2.3倍,还会形成抗药性更强的生物膜。

太空强辐射
空间站每天的辐射量是地面的48倍,高能粒子像无数把微型“基因剪刀”,随机剪裁着微生物的DNA。研究发现,强辐射容易导致染色体倒位突变,增加病原菌风险,影响肠道菌群平衡,在深空任务中对宇航员健康的潜在威胁不容忽视。

拉响太空警报
太空极端环境对宇航员的健康影响主要体现在以下几个方面:
1、肠道菌群失衡
在NASA双胞胎实验中,科学家比较了宇航员斯科特·凯利和他的同卵双胞胎兄弟马克·凯利的微生物组,斯科特·凯利在2015年前往国际空间站并驻留340天。
研究显示,斯科特的微生物组确实在太空中发生了变化,其肠道菌群多样性下降12%,肠道中具有抗炎特性的拟杆菌门数量减少,而参与能量吸收的厚壁菌门比例显著上升。

这种菌群失衡可能导致多重健康风险:拟杆菌的减少削弱黏膜屏障功能,诱发肠道炎症反应;而厚壁菌的过度增殖导致肠道通透性增加,促使内毒素更易进入循环系统,从而影响宇航员的整体健康。
2、免疫功能受损
太空环境对肠道菌群的影响导致免疫调节功能下降,进一步影响宇航员的免疫系统。2019年"太空微生物组计划"发现,宇航员唾液中免疫球蛋白A(sIgA)水平降低42%,这解释了为何空间站里的小感冒都可能演变成严重感染。
3、代谢紊乱
研究发现,太空飞行后,宇航员粪便中的短链脂肪酸(SCFAs)等有益代谢产物减少。这些代谢产物对维持肠道健康和整体代谢平衡至关重要,其减少可能会导致宇航员出现消化不良、营养吸收不良、便秘等问题。
4、心理健康影响
太空环境引发肠道菌群失衡,通过“肠-脑轴”双向调控机制影响中枢神经系统,最终可能诱发焦虑、抑郁等心理问题。当宇航员出现"太空忧郁症"时,其粪便中γ-氨基丁酸(GABA)水平往往同步下降70%。

研究表明,补充益生菌有助于缓解太空环境对宇航员健康的负面影响。益生菌可以帮助维持肠道菌群的多样性,通过调节肠道菌群的组成和代谢,增强免疫功能,改善肠道屏障功能等。
太空健康“防火墙”
太空环境对宇航员的肠道菌群和健康有显著影响,主要表现为肠道菌群失调、免疫功能受损、代谢紊乱和心理健康问题。然而,通过合理补充高质量益生菌—太空益生菌,可以在一定程度上缓解这些负面影响,从而保障宇航员的健康。

经太空育种“特训”后的益生菌展现出卓越的生存能力,同时,太空益生菌具有更耐胃酸的特性,这种对胃酸、肠液等环境的耐受能力让它在进入人体后能够高效定植,从而更好地调节肠道菌群,促进肠道健康,为长期驻留太空的宇航员提供了从消化健康到辐射防护的多维度保障。
其中,空间植物乳植杆菌SS18-5/SS18-37/SS18-119和空间罗伊氏粘液乳杆菌F-9-35/SS23-52等特定菌株因其独特的抗炎抗氧效果而备受瞩目。
太空益生菌,作为人类探索宇宙与微生物学交叉领域的一项创新成果,不仅丰富了益生菌的种类与功能,更为人类的健康保障提供了新的可能。