裸鼹鼠奇特的生物学特性意味着氧气是一种额外的奖励

裸鼠是一种坚韧的动物,它们能承受癌症、疼痛,甚至能在没有氧气的情况下存活18分钟。现在,科学家们对超级啮齿动物如何在不窒息的情况下存活这么久有了更好的想法。今天发表在《科学》杂志上的这项发现有一天可以帮助研究人员找出如何在中风或心力衰竭切断氧气时保持人体健康。...

裸鼠是一种坚韧的动物,它们能承受癌症、疼痛,甚至能在没有氧气的情况下存活18分钟。现在,科学家们对超级啮齿动物如何在不窒息的情况下存活这么久有了更好的想法。今天发表在《科学》杂志上的这项发现有一天可以帮助研究人员找出如何在中风或心力衰竭切断氧气时保持人体健康。

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裸鼹鼠是一种有皱纹的、无毛的、吃大便的、令人愉快的动物,生活在多达280只动物的大群体中。他们一生都在非洲沙漠下面的隧道网络中爬行——那里的空气会变得有点闷,氧气含量也很低。从表面上看,二氧化碳只占我们呼吸气体的不到百分之一。但是在这些隧道里,二氧化碳可以占到温暖、封闭空气的7%到10%。

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对大多数生物来说,这些条件是不适宜的。我们需要氧气才能生存,因为氧气是产生我们身体赖以运转的能量的关键。切断氧气,我们人类就会开始过度换气、恐慌,组织中的酸性物质就会积聚起来。从长远来看,我们会经历严重的脑损伤,甚至死亡。

但是即使氧气很低,裸鼹鼠也…很好。科学家们想知道这是怎么可能的。因此,在得到一个伦理委员会的批准后,研究人员将**鼹鼠放入大气室——基本上是密封的管子——并开始拨回氧气水平。他们发现,即使氧气含量下降到管内气体的5%(大气中的氧气含量通常接近21%),老鼠在5个小时内都很好。相比之下,老鼠则在15分钟后窒息死亡。

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当氧气被完全去除并被氮气取代时,老鼠在45秒后死亡。**鼹鼠昏倒了。但即使在缺氧18分钟后,当他们被放回正常空气中时,他们也恢复了健康(30分钟缺氧是另一回事——他们死了。)

那么裸鼹鼠是怎么做到的呢?显然,啮齿类动物进入了一种悬浮状态,减少了它们小小身体的能量需求。更重要的是,研究人员发现裸鼹鼠组织中的果糖水平比老鼠的高。他们还发现了将果糖导入心脏和大脑细胞的泵,而在老鼠体内,这些泵主要存在于肾脏。这表明裸鼹鼠转向了一种依赖果糖而不是葡萄糖的无氧代谢。

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通过转换成果糖,裸鼹鼠可以不断产生重要**生存所需的能量。这种无氧代谢的问题是,它会导致有毒副产品在肌肉中积聚。这些毒素需要以某种方式释放或缓冲,但研究人员还不知道这是如何发生的。他们也不知道哪个**在储存和释放果糖,这将是未来的研究。

但希望有一天这些信息能帮助科学家们找出如何在中风或心力衰竭患者身上模拟同样的机制。这些情况切断了重要**的供氧,可能致命。

不过,就目前而言,这有助于我们从另一个角度理解**鼹鼠是优越的生物——尽管它们的外表如此。”[E] 裸鼹鼠生物学的每一个方面在某种程度上似乎都是不寻常的和奇怪的它们进化出一种特殊的方式来耐受低氧环境,这也许并不奇怪。”

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  • 发表于 2021-05-10 20:03
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