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双胞胎研究发生在2015年至2016年，是NASA有史以来第一次进行此类研究。该研究涉及地球上的宇航员Mark Kelly和他在太空中的同卵双胞胎兄弟斯 Scott Kelly。在 Scott Kelly回到地球后，NASA通过将他的数据与他的兄弟Mark的数据进行比较，研究了暴露在太空中对他健康的影响。
NASA的研究中详细介绍了一些重要发现，包括有关太空生活对Scott Kelly端粒的影响。根据该太空机构的说法，斯科特的白细胞端粒在太空中出乎意料地有所加长，但在返回地球后却变得更短。六个月后，长度恢复到平均水平; Mark Kelly的端粒长度在同一时间内保持稳定。
此外，NASA表示，其研究发现Scott Kelly的免疫系统在太空中作出了适当的反应，包括对流感疫苗的反应。正如NASA之前所说，研究人员还发现了基因表达的变异性，大部分变化在回到地球半年后恢复正常。
这个例外涉及与DNA修复和免疫系统相关的“一小部分”基因，这些基因在Scott Kelly的太空生活结束后没有回到基线。NASA总部首席卫生和医疗官员J.D. Polk 解释说：
双胞胎研究是了解人类太空飞行中表观遗传学和基因表达的重要一步。感谢双胞胎兄弟和一群不知疲倦地一起工作的调查人员，从双胞胎研究中收集的宝贵数据有助于说明个性化医疗的需求及其在深空探测中保持宇航员健康的作用，因为NASA即将进行月球和火星任务。
