短期太空飞行期间宿主微生物组结构和免疫反应的纵向多组学分析

在太空飞行期间维护宇航员健康将需要监测并可能调节他们的微生物群。然而，由于任务限制导致样本和特征分析有限，记录太空飞行期间的微生物变化一直很困难。在这里，我们进行了为期六个月的纵向研究，以量化四名个体在轨道上三天内高分辨率的人类微生物组反应。我们结合配对宏基因组学和宏转录组学以及单核免疫细胞特征分析，表征了在八个时间点共750个样本和10个身体部位的时间依赖性、多王国微生物组变化。我们发现大多数变化在身体部位之间是暂时的；例如，病毒在飞行期间大多数时候在皮肤部位增加。然而，在口腔微生物组中观察到了更长期的变化，包括与菌斑相关的细菌（例如，梭状菌门）的增加，这与免疫细胞基因表达相关。此外，多个身体部位的与噬菌体活动、毒素-抗毒素系统和压力反应相关的微生物基因丰富。总的来说，这项研究揭示了宇航员在短期太空飞行期间经历的微生物组和免疫反应变化的深入特征，以及对生存环境的相关变化，这可以帮助指导未来的任务、航天器设计和太空栖息地规划。