裸鼹鼠首开哺乳动物无氧存活先河
时间:2017-12-08

  裸鼹鼠首次哺乳动物厌氧生存的先例 - 新闻 - 科学网

  裸鼹鼠是实验室的超级英雄。他们几乎没有衰老的迹象,对某些类型的疼痛有抵抗力,几乎没有癌症。现在科学家们正在发现另一种极好的裸鼹鼠:这种动物可以在没有氧气的情况下存活超过18分钟。从本质上说,他们身体从一种燃料转换到另一种燃料的策略可能会导致在身体中抵抗中风和心脏病的新方法。

  加拿大汉密尔顿麦克马斯特大学的运动生理学家格兰特·麦克莱兰德(Grant McClelland)没有参与这项研究,他说:这是哺乳动物的一个特殊功能。

  据美国“科学”4月20日发表的一项新研究,裸鼹鼠可以在厌氧环境中生存18分钟,而在人类几分钟就死的缺氧环境中,它能够存活至少5分钟。

  裸鼹鼠是迄今为止唯一已知能长期缺氧和厌氧条件下存活的哺乳动物。打破秘密,或帮助开发新的治疗缺氧相关的条件,包括心脏病发作和中风。

  除了裸鼹鼠之外,包括人类在内的哺乳动物缺氧,脑细胞也会消耗掉能量。然而,由芝加哥伊利诺伊大学神经科学家托马斯·帕克(Thomas Park)和德国柏林马克斯·德尔布鲁克(Max Delbruck)分子医学中心的心理学家加里·莱文(Gary Lewin)领导的一个联合研究小组发现,裸鼹鼠大脑细胞开始燃烧果糖厌氧条件下产生能量走,科学家们只能在植物中看到这种类型的代谢。

  Lewin说:这允许裸鼹鼠在没有氧的情况下用果糖取代葡萄糖。

  换句话说,在缺氧或厌氧的环境中,裸鼹鼠有效地转变成不再复苏有氧呼吸的植物,而是被果糖代谢并进入壳核,脉搏和呼吸频率显着降低,能量需求降低到最低。之后,只要重新接触空气几秒钟,他们就可以正常呼吸,而不会出现任何持久的损伤。

  研究表明,当裸鼹鼠暴露于实验室缺氧条件下时,大量的果糖进入其血液,然后通过以前仅在哺乳动物的肠细胞中发现的蛋白质转运到脑细胞。

  此外,裸鳃类动物在缺氧条件下不会发生肺水肿,在肺中是流体,这是高海拔登山者常见的问题。

  裸鼹鼠这些特征被认为是适应长期地下洞穴贫氧的生活。与其他地下生活的哺乳动物不同,裸鼹鼠生活在拥挤的数百个同伴的拥挤的环境中,洞穴不通风,耗氧更快。麦克莱兰德说:这是一个很好的例子,演化如何为相同或类似的环境挑战找到不同的解决方案。

  加利福尼亚州南旧金山卡里克的生物学家罗谢尔·布文斯坦(Rochelle Buffenstein)说:“我对这个葡萄糖果糖开关很感兴趣。她强调,这是一个美好的世界,那里有一些疯狂的动物。

  朴说:如果能激活人体的果糖路径,就能显着延长人体的时间跨度。

  这篇文章让我非常兴奋。 Buffenstein说,我期待看到接下来会发生什么。

  裸鼹鼠主要居住在非洲,是一个比一般的老鼠体型小,几乎没有体毛的哺乳动物。以前的科学家发现,冷血哺乳动物比其他啮齿类动物活的时间长了几十年,几乎没有癌症,不怕疼痛。 (赵西喜)

  中国科学报(2017-04-25国际版)

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