首頁資訊我國學者首次在中國空間站發(fā)現(xiàn)微生物新物種，其已進化出適應極端太空環(huán)境的能力

我國學者首次在中國空間站發(fā)現(xiàn)微生物新物種，其已進化出適應極端太空環(huán)境的能力

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2025年09月01日 20:34

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

了解微生物在長期太空任務中的特性，對于保障宇航員健康以及維持航天器功能至關重要。

近日，中國科研團隊在中國空間站天宮空間站首次發(fā)現(xiàn)并鑒定了一個微生物新物種，將其命名為——“天宮尼爾菌”（Niallia tiangongensis），這是首次在中國空間站發(fā)現(xiàn)新物種，拓展了我們對太空環(huán)境微生物多樣性的認知邊界，該菌株擁有適應極端太空環(huán)境的巧妙機制，這一發(fā)現(xiàn)可能具有許多實際意義。

這項研究以：Niallia tiangongensis sp. nov., isolated from the China Space Station 為題，發(fā)表在了 International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 期刊上【1】。

研究團隊表示，天宮尼爾菌具有更強的抗氧化應激的能力，并且能夠逆轉輻射造成的損傷。破譯其在太空環(huán)境中的生存機制，有助于為微生物設計精準且有針對性的控制策略，有望在包括太空技術、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學在內的多個領域加以應用。

這項研究是中國空間站居留艙微生物監(jiān)測任務（CHAMP）的一部份，該微生物樣本采集于 2023 年 5 月，當時神舟十五號航天員乘組在空間站執(zhí)行任務，他們在空間站度過了六個月，在此期間，他們使用無菌濕巾從空間站各艙段表面采集微生物樣本，然后將這些濕巾冷凍起來帶回地球。研究團隊對這些樣本進行了基因組測序和代謝分析，從中發(fā)現(xiàn)了一種革蘭氏陽性、好氧、產(chǎn)芽孢、桿狀菌株——JL1B1071T。

該菌株屬于細胞桿菌科的尼爾屬，其基因組大小為 5166230 個堿基對，G+C 含量為 35.6 mol%。與其在地球上親緣關系最近的環(huán)狀尼爾菌（Niallia circulans）ATCC 4513T 菌株相比，其在基因組結構、特征蛋白表達和代謝途徑上存在顯著差異，基因組分析顯示，兩者的基因組相似度僅為 83.3%，遠低于物種界定標準（95%），因此，研究團隊認為，它是一個全新物種，并將其命名為“天宮尼爾菌”（Niallia tiangongensis）。

天宮尼爾菌主要的細胞脂肪酸為反式異戊酸 C15:0 和異戊酸 C15:0。主要的醌類物質為甲萘醌-7（MK-7）。值得注意的是，天宮尼爾菌主具有獨特的水解明膠的能力，這表明它能夠在營養(yǎng)有限的環(huán)境中利用明膠作為底物。

基因組分析還顯示，天宮尼爾菌在 GAF 結構域含蛋白和 DNA 連接酶 D 蛋白中存在兩個關鍵的保守特征的插入/缺失（indel）突變，這些特征序列是尼爾菌屬的特有標志性序列。

此外，研究團隊還發(fā)現(xiàn)，天宮尼爾菌的 BshB1 和 SplA 蛋白發(fā)生顯著突變，導致其在結構和功能上存在差異，這些差異可能增強生物膜的形成、氧化應激反應以及輻射損傷修復能力，從而有助于其在太空環(huán)境中的生存。

天宮尼爾菌 BshB1 和 SplA 蛋白的突變，可能有助于其適應太空環(huán)境

總的來說，該研究基于表型、生理生化特征以及基因組注釋，表明發(fā)現(xiàn)于中國空間站的菌株 JL1B1071T 是尼爾菌屬中的一個新物種，并建議命名為天宮尼爾菌（Niallia tiangongensis）新物種。

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2025 年 2 月 27 日，加州大學圣地亞哥分校的 Rob Knight 團隊和 Pieter Dorrestein 團隊合作（Rodolfo Salido、趙皓琪為共同第一作者），在國際頂尖學術期刊 Cell 上發(fā)表了題為：The International Space Station has a unique and extreme microbial and chemical environment driven by use patterns 的研究論文【2】。

這項研究顯示，與地球上的人造環(huán)境相比，國際空間站（International Space Station，ISS）的微生物多樣性要低得多，而且存在的微生物大多是人類攜帶上去的微生物物種。這項研究表明，宇航員在太空旅行中表現(xiàn)出的健康問題可能是由于航天器太過于干凈無菌，因此，來自大自然的更多樣性的微生物的存在或有助于改善空間站的人類健康。