冬眠的熊蕴藏着许多有益于人类健康的秘密

冬眠的熊蕴藏着许多有益于人类健康的秘密

坐得太久对健康有害——即使你当时没有感觉到,你的身体也会记住。至少四小时一动不动与人类血液凝结风险增加有关。

但也有例外。永久性瘫痪的人不会出现血液凝结的风险,而暂时无法移动的人——比如被困在医院病床上或狭窄的飞机座位上——更容易形成血栓。

今天发表在《科学》杂志上的一项新研究探讨了棕熊血液循环的问题。棕熊一年中有五到八个月的时间躲在洞穴里,出门时不会出现血栓。冬眠的熊通过减少体内一种引发血液凝固过程的蛋白质来避免血栓。事实证明,人类也有这种蛋白质,并且可以在某些情况下调节它。

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阿根廷国家医学与技术中心实验医学研究所所长米尔塔·沙特纳 (Mirta Schattner) 表示:“我从来没想过要研究熊,但利用大自然来研究人类生物学是一个绝妙的主意。”她为这项研究撰写了一篇附带的观点文章,但并未参与这项研究。

由慕尼黑路德维希马克西米利安大学科学家领导的国际团队对棕熊和长期行动不便的人进行了测试,以比较抗凝策略。他们在冬眠期间和春季苏醒时分别从 13 只野外棕熊身上采集了血液样本。在分析血液样本的内容时,作者注意到冬眠的熊表现出更多的抗凝机制迹象。它通过降低几种蛋白质水平起作用,包括调节免疫反应的热休克蛋白 47 (HSP47)。降低 HSP47 可以抑制炎症,否则炎症会引发血液凝结过程。

显微镜下棕熊肺部的血液样本。Ole Frobert 博士和 Tobias Petzold 博士

为了了解长期无法活动的人是否也有类似的有益反应,作者从 23 名脊髓损伤患者身上提取血液,并将其与 23 名身体健全的成年人的血液进行比较。就像冬眠的熊一样,脊髓损伤患者的 HSP47 水平下降,形成血凝块的血小板也减少了。

熊和人类的类似过程表明,长时间不动是启动抗凝策略的触发因素。Schattner 说,在你可能卧床几天的情况下,炎症蛋白比这种保护机制更有效。“如果有必要阻断急性不动患者的凝血机制,那将是一件很有趣的事情,”她推测道。“这是一个值得研究的新药理学目标。”

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抗凝血机制是生物学家研究熊冬眠的众多适应性之一。熊的身体已经发展出不同的策略,以便在整个冬天保持休眠状态,而不会醒来时出现大量健康问题。例如,熊利用脂肪分解能量而不会减少肌肉质量。它们还限制受损骨细胞的更新,以防止睡眠中出现骨质疏松症。另一个特征是在进入冬眠时改变心率等生物过程。研究熊如何一次降低心率数月可以帮助医生更好地了解导致人类心脏病的机制。

夏天,从一只注射了镇静剂的棕熊身上采集血液样本。Ole Frobert 博士和 Tobias Petzold 博士

但研究这些身体调节策略的机会可能转瞬即逝。美国地质调查局阿拉斯加科学中心的野生动物生物学家 Heather Johnson 表示,气候变化导致气温升高和冬季缩短,影响了熊的冬眠模式。她没有参与这项研究。“我们发现熊的冬眠时间缩短了,活动时间延长了。”冬季变暖向熊发出信号,当环境适合觅食时,它们不太需要睡觉。

还有一些轶事观察表明熊根本不需要冬眠,因为它们整个冬天都可以吃到人类的食物。约翰逊说,虽然现在预测气候变化将如何影响熊的生存还为时过早,但我们已经看到了间接影响,即在开放狩猎季节有更多的熊醒来,并与人类发生更多冲突。随着熊适应不断变化的气候,我们无法预测它们的身体将如何适应。它们今天所拥有的抗凝血机制可能明天就会消失——这对动物来说是一个不利因素,也是潜在的血栓治疗的损失。

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