松鼠如何在冬眠中保持健康?

阿拉斯加费尔班克斯大学的研究人员抱着一只冬眠的北极地松鼠。

当地时间12月7日,美国阿拉斯加大学费尔班克斯大学(UAF)的研究人员在《自然新陈代谢》杂志上发表论文称,通过研究北极地松鼠冬眠时的身体化学成分,他们发现,地松鼠能够循环利用自身的营养物质来度过漫长的冬季。这一发现也许能解开更多关于冬眠的谜团,为人类医学带来新见解。

科学家们在实验室环境中对北极地松鼠进行了为期两年的观察,监测了冬眠期间它们体内难以察觉的营养物质流动情况。

结果表明,当北极地松鼠的肌肉在略高于冰点的温度下慢慢分解时,它们能够将自身产生的游离氮转化为氨基酸。利用这些氨基酸,地松鼠能够在肺、肾和骨骼肌等组织中合成蛋白质。

北极地松鼠的深度冬眠期很长,它们一年内有8个月时间几乎完全处于“宕机”状态,不吃不喝,每分钟只呼吸一次。尽管如此,冬眠的地松鼠对肌肉损失和长期细胞损伤有着独特的复原能力。

“这种极端的冬眠动物,在冬眠期间不吃不喝,但身体却没有受到任何潜在损伤,”论文第一作者、UAF北极生物研究所的博士生Sarah Rice说。

人们猜测,冬眠动物可以回收尿素(一种随尿液排出的废物),在极端禁食的情况下也会循环利用氮来保障身体组织正常运行。这项新研究首次从新陈代谢的角度证实了相关机制的存在。

了解更多关于冬眠的生物化学知识对研究人类的潜在治疗方式有益,包括预防癌症和老年人的肌肉流失。而了解冬眠期间的生物适应性有助于治疗创伤,也能使宇航员的太空之旅受益。

Rice说:“通常情况下,大家都在关注克服和治疗创伤的疗法,而我们则关注了冬眠动物是如何保持自身健康的,逆向思考这些问题很有趣。我们要研究的不是哪里出错了,而是怎样才是正确的。”

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编译:花花

审稿:西莫

责编:陈之涵

期刊来源:《自然新陈代谢》

期刊编号:2522-5812

原文链接:

https://phys.org/news/2020-12-arctic-ground-squirrels-recycle-nutrients.html

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