宇宙射线对西藏高原人影响作用的研究

There is no report on effect of cosmic radiation on Tibetan highlanders in the literature. The aim of the present research is to examine the effect of cosmic radiation on Tibetans. First of all, collecting available data and evidence highlights the significance and necessity for establishing this research theme. Concretely, the difference of mal-adaptation (chronic mountain sickness) and adaptation to the environment among three indigenous ethnic populations of highlanders and its genetic evolution basis were summarized, and hypoxia was the causative factor considered by most of the researchers till now. Then, by reviewing the literature on harmful effects of ionizing radiation and available in-vivo data on airline personnel and astronauts, and by comparing the cosmic radiation exposure in quantity and quality among three groups of populations of Tibetans living at an altitude of 5000m, airline personnel and astronauts, a question was raised: what is the influence of cosmic radiation exposure on Tibetans? Method: three experiments were designed: (1) chromosome aberrations (stable and unstable) in the peripheral blood lymphocytes, which is recognized as the golden endpoint for examining ionizing radiation exposure, in Tibetans living over an altitude of 5000m were observed. (2) Selecting the possible candidate genes for ionizing radiation in Tibetans. (3) Evaluation of the extent of effect of cosmic radiation exposure similar to that of 5200m altitude in quality and quantity on the in-vitro cultured cell line.

宇宙射线对西藏高原人的影响作用还未见报道.目的是研究宇宙射线对西藏高原人的影响作用. 首先提供资料和证据说明确立该研究的必要性和意义。总结了目前关于高原土著居民对高原环境的适应与不适应(高山病的发生)差异及其基因进化选择基础，已有的研究主要归因于高原缺氧的作用。回顾了电离辐射对人体损伤效应，以及航空人员和宇航员健康风险的研究成果；比较了青藏高原人、航空人员和宇航员三类人受宇宙辐射照射情况.在此基础上提出问题：宇宙射线对高原人的作用如何？研究方法: 第一个实验使用电离辐射损伤黄金指标观察5000米以上的土著居民染色体畸变(稳定性和非稳定性)发生率。第二个实验是找出青藏高原人受电离辐射作用相关的可能的候选基因。第三个实验的目的观察在等同西藏高原5200米海拔以上宇宙射线组分和相近剂量下对体外培养细胞的效应大小。

研究背景: 此项目是在人类和我国大力推进航天事业发展迈向太空,探索人类更多的生存空间和资源的大背景下提出,着眼于安全地迈向太空的探索性研究.研究着眼于宇宙射线对西藏高原人影响作用的研究.选用的核心研究对象为世代生存在地球上最高海拔处的藏族人样本与海平面汉族人样本,及辐照装置事故受照射人员样本.主要研究内容:包括对生活在海平面(上海崇明地区)的汉族人,世居青藏高原的藏族人,3-5年内移居拉萨的汉族人,以及辐照装置受照的事故人员外周血总RNA样本进行比较分析研究. 利用了总RNA基因芯片表达分析方法和单细胞转录组测序分析方法,对表达基因进行总体和不同细胞群间进行对比和分析.同时利用国际上阐述不同RNAs在相应生物学过程中的功能,以及在不同生物学过程中互相影响作用,两个最大的数据库GO和KEGG pathway,以及Pubmed上最新研究成果,使用多种数学及统计方法,对数据进行分析归纳研究, 给出研究结果和结论.实验产生的直接数据量接近2T,分析数据,淘出相关重要生物过程和节点,还需要在Pubmed和上面两个数据库中查阅大量的资料.由于需要分析的数据量大,主要结论和成果应后续陆续出来.在培养研究生论文中,对部分数据进行了初步的总结,并给出相应的重要结论.需要说明的是,由生物多样性本身固有特性决定,给出一个具体的结论,需要较大样本量,多方面多次进行验证.本项目只能起到引领性研究的作用. .在研究生论文中通过对青藏高原(世居)藏族人与低海拔汉族人(近3-5年移居高原)之间基因表达芯片比较分析结果表明,造血细胞系(Hematopoietic cell lineage)和B 细胞受体信号通路(B cell receptor signaling pathway)表达下调,而金属物质吸收,金黄色葡萄球菌感染,百日咳通路相关基因表达表现为上调.提示不同的环境因子造就的藏族人与汉族人免疫系统及功能方面的差异. .另外,通过对不同环境因子作用下藏汉人基因表达对比性研究,积累生物信息资料,对预防,诊断和治疗汉,藏族人易患疾病提高健康水平有着重要的意义.