PNAS：太空细菌发生基因改变有助研制强力抗生素

美科学家在9月25日出版的《美国科学院院刊》（PNAS）上发表的一项研究成果表明，一种能引起食物中毒的沙门氏菌，在太空飞船零重力的情况下度过12天后，其毒性明显加剧了。科学家认为，这项研究将有助于发明出效果更好的抗生素。
 
2006年9月，美国亚利桑纳州立大学传染病中心的微生物学家谢丽尔·尼克森领导的研究小组，把装有鼠伤寒沙门氏菌的烧瓶搭载在亚特兰蒂斯号航天飞机上运行了12天，并同时在肯尼迪太空中心设置相同的培养环境进行对比实验。样本返回地球后，研究人员检测了这两批细菌的基因活动，并进行了详细的基因和蛋白质表达分析。结果发现，在太空“旅行”了近两周后，太空飞船里的细菌不仅能更快更多地杀死老鼠，“其致病几率几乎是地上细菌的3倍”，而且与陆地上的细菌相比，太空细菌有167个基因发生改变。
 
尼克森表示，太空里的实验排除了重力影响，提供了与以往完全不同的培养环境。她说，该研究揭露了产生变化的原因，可能与影响细菌的物理作用力有关。重力减小造成低流体切应力环境（该环境在人体内也存在，比如胃和肠道）。病菌感染人体时，也需要这样的环境。当科学家在地球实验室中复制低流体切应力环境时，沙门氏菌样本的表现同其在亚特兰蒂斯号航天飞机上的反应很相似。了解了这一点，研究人员可以开拓药物设计的新思路。比如他们发现，一种叫做Hfq的蛋白质似乎能控制经过太空飞行的细菌基因里的很多新活动，依照这个原理生产出来的药物，或许可以预防沙门氏菌引起的疾病。目前还没有沙门氏菌疫苗，而且它对抗生素的抵抗性也越来越大。
 
尼克森认为，了解潜在危险同样可以帮助保护宇航员。因为有研究表明，长时间太空飞行会抑制免疫系统的功能。虽然目前还没有宇航员感染沙门氏菌的事例，但弗莱德·海斯在1970年阿波罗13的任务中曾因尿路感染而发烧，其他由于宇航员生病或面临潜在感染危险而导致航天飞行推迟的例子也很多。