一切的起因主要是对实验室所观察到的现象的好奇。
佛罗里达州立大学人文科学学院院长Michael D. Delp教授在动物模型中研究航天对心血管系统的影响已经有二十多年了，他发现在一定剂量辐射（相当于小鼠去一趟火星所接受的辐射）的冲击下，小鼠的血管出现了内皮功能障碍，导致它们易于患上动脉粥样硬化。他很想知道他在小鼠身上所观察到的这种损伤是否也有可能发生在曾飞到过外太空的航天员身上。
在阿波罗登月计划中，真正到月亮上去的成员为数并不多，1968年到1972年间只有24人飞出了地球的磁层。磁层是围绕在地球周围的保护层，当航天员在近地轨道（low Earth orbit，LEO）飞行时能帮其阻挡来自宇宙空间的辐射。
Delp教授决定研究一下航天员的死因。在他的研究开始时，7名阿波罗登月计划航天员已经死亡，其中3人的死因被判定是心血管疾病。
Delp和来自NASA的合作研究者比较了航天局所有已故航天员的死因。他们发现，阿波罗航天员死于心血管疾病的几率是35名从未“飞天”及35名近地轨道飞行航天员的4倍～5倍。后面这两组从未飞到外太空的航天员，他们的心血管疾病病死率没有显著差异。这提示，跟飞越地球保护层-磁层有关的某种因素导致了阿波罗航天员心血管疾病发生的增加。
人类探索太空的下一个挑战
2016年，Delp在《科学报告》（Scientific Reports）上发表了他小鼠实验的结果以及对阿波罗航天员病死率的分析，推测导致这种情况的因素之一可能是辐射。然而他也强调，在给太空辐射对心血管系统的长期影响下任何定论之前，还有很多工作要做。
加拿大•安大略•滑铁卢大学血管老化与脑健康研究主席Richard L. Hughson博士说，尽管Delp研究的样本量很小，但这项研究提出了一个关于在宇宙空间可能会发生什么的非常有趣的假说。
在各大航天局、私人公司都计划在未来几十年里载人飞向太空之时，理解辐射对健康的持续影响对人类的太空探索而言变得愈加重要。“我认为辐射是下一个巨大挑战，”Delp说。
失重对心血管系统有影响早已在飞行后的航天员身上被注意到了。例如，20%的航天员在结束了5天～16天的太空旅行后，会感到头晕、周边视力丧失或者收缩压骤降。一项研究发现，在持续飞行数月后，这些症状会变得更普遍。
这些症状都属于飞行后的直立不耐受，很快就会消失，但是太空辐射对心血管系统的影响将会持续很长时间。
流行病学数据已经确立的辐射与心血管疾病之间的关系显示，原子弹爆炸后的幸存者、职业性暴露或者癌症放疗人群有更高的心脏病发病率。例如，《新英格兰医学杂志》2013年发布的一项研究结果显示，乳腺癌女性患者接受放疗后最初5年内缺血性心脏病的发生率会增加，并且会一直持续20年。
航天员所暴露的辐射剂量比癌症患者放疗期间所接触的剂量要小得多，然而，宇宙空间里的高能带电粒子给人体的脉管系统造成了复杂的DNA损伤、导致了氧化应激，使得太空辐射对生物组织的损伤远大于临床放射。
人类正准备重返外太空，研究人员也正开始着手利用啮齿动物和细胞培养模型探究太阳射线与银河宇宙射线对心血管健康的影响。
寻找对策
对于为什么阿波罗航天员有较高的心血管疾病发生率这个问题，Delp的小鼠研究给出了一些提示。
Delp及其同事此前发表在《辐射研究》（Radiation Research）上的文章显示，在模拟失重的环境下，让小鼠接受持续数分钟的单次全身照射（这种辐射结合了高能带电粒子56Fe，是航天员在太空遭受的最具破坏性的电离辐射），它们很快就会出现动脉功能障碍。
在这项新研究里，Delp等用了相同的方法，但看的是6个月～7个月后对心血管的影响，大约相当于人类的20年。持续的血管功能障碍只发现于被照射的小鼠，表明辐射才是造成长期问题的元凶，而不是失重。
Delp的研究“提供了非常重要的线索和初步的证据，我们也想持续关注这一领域，”Stuart M. C. Lee博士说，他是NASA约翰逊航天中心心血管和视觉实验室的首席科学家、心血管学科带头人。Lee也是一项研究的合作研究员，这项研究探索的是6个月的近地轨道飞行对心血管系统的长期影响。然而，其实Lee猜测，人类在国际空间站工作期间心血管系统所受到的相对短期的辐射伤害在以后是可以恢复的。
Hughson说，“有证据表明高能辐射对心血管系统是有害的，尤其是对内皮功能而言。”他最近在近地轨道飞行6个月的男女航天员中发现，他/她们的颈动脉在飞行后都出现了僵硬的表现。“在近地轨道航天员中发现的改变如果再结合上内皮功能障碍，就形成了能加速心血管疾病进程的重要条件，”他说。
未来，当人类男女探险外太空时，NASA的航天员终生健康监测团队将可以提供更多关于心血管疾病的流行病学数据。
Lee说，航空航天局数年来一直在寻找针对辐射的对策，比如能提高宇宙飞船和航天服防护水平的新材料。银河宇宙射线能穿透现有的防护材料。“很显然，航天服的防辐射水平必须要提高，因为一旦决定再次登陆火星或者月球，我们会希望航天机组成员能在航天器外完成相当多的工作，”Lee说。
他指出，尽可能减少太空漫步也是一种选择。“就保护航天机组成员而言，重要的不仅仅是航天服，如何设计航天员在所探索行星表面的行动同样重要，”他说。
至于Delp，他正计划开展更多的动物研究，以便更好地理解太空辐射对男性和女性循环系统的不同作用。“甚至你观察的组织不同，辐射的作用都是不同的，我们正在着手获得这方面的证据，”他补充道，“大脑的反应就可能不同于心脏。”
以上这些研究以及其他正在进行的研究都将启发我们未来应对辐射的对策。对Lee而言，减少太空飞行的辐射风险牵动着他的心弦：“我们送到太空的航天员不只是你在电视上看到的航天员，他们是我们的朋友、同事。所以对我们而言，尽可能地给他们提供最好的保护是非常重要的。”
(作者：白蕊)
参考文献：Journal of the American Medical Association 2016; 316:2469-2470