火星往路で心臓が危ない――宇宙放射線がもたらす長期的リスク
深宇宙への旅で宇宙飛行士が直面する二つの脅威、放射線と無重力。ウィスコンシン医科大学の研究チームがこれらの影響を調べ、2026年10月14日付でPLoS Oneに発表した論文では、特に心臓への影響が深刻であることが明らかになった。
火星ミッションの想定期間に相当する放射線被曝を受けたラットの場合、被曝から270日後に心筋梗塞のリスクが大幅に高まっていた。心臓の血管周囲に瘢痕組織が形成され、その大きさが放射線曝露後に倍増したのだ。
ラットを用いた地上実験の手法
地上で宇宙環境を再現することは困難だ。NASA宇宙放射線実験室（ブルックヘブン国立研究所内）が所有する「simGCRsim」と呼ばれる5イオン6ビームの宇宙線シミュレータを使用して、高速陽子およびケイ素や鉄などの重イオンを照射し、火星到達船の船体シールドを貫通する可能性のある放射線環境を模擬した。
無重力は、NASAが開発した後肢除荷プロトコル（HLU）で再現した。中年のラットの後ろ両脚を尾部に装着したハーネスで30度の角度に持ち上げ、30日間その状態を保つ。これにより体液が頭部に偏り、宇宙飛行士が無重力下で経験する状態に近づくことができる。
実験は5日間の無重力状態から始まり、その後数分間の高線量放射線照射を受けたあと、さらに25日間後肢が吊り下げられた。以後ラットの生涯を監視し、約1年の観察期間は人間の約25年に相当する。
長期化する免疫障害と遺伝子変異
火星往路の3年間のミッションに相当する低い線量での被曝では、心臓への瘢痕が直ちには現れなかった。だが被曝後1年の時点で、83パーセントのラットに瘢痕が形成されていた。つまり放射線の悪影響は人間の寿命では数十年後に発症する可能性がある。
脾臓で産生されるナチュラルキラー（NK）細胞の喪失も深刻だ。被曝後数か月を経てなお、ラットの脾臓はNK細胞の3分の2を失ったままだった。ウイルス感染細胞とがん細胞を排除するこれらの細胞が減少すれば、免疫系全体が機能低下に陥る。無重力単独の場合ラットは回復したが、放射線との複合曝露下では骨髄の修復応答が鈍化した。
白血球のゲノムを解析したところ、被曝から235日後、研究チームは複数の遺伝子に永続的な変異を検出した。
出典: Universe Today
