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Nature子刊:不吃东西,不喝水,为什么身体没有出现潜在的伤害

2020-12-8 20:15:15      点击:
阿拉斯加大学的一组研究人员通过研究北极地松鼠冬眠的身体化学特性,发现这些动物能够回收自身的营养,从而在漫长,不活跃的冬季里生存。

这项研究对实验室环境中的北极地松鼠进行了两年的监测,测量了营养物质通过冬眠身体的作用机制。北极地松鼠的肌肉在高于冰点的温度下缓慢分解时,研究人员发现这些动物能够将其产生的游离氮转化为氨基酸。使用这些氨基酸,地松鼠能够在诸如肺,肾和骨骼肌等组织中合成蛋白质。

这一研究发现公布在12月7日的Nature Metabolism杂志上,这一发现解答了一些谜题,也带来了更多的冬眠之谜,为人类医学提供了新的见解。

由于啮齿类动物的长期深度冬眠期,科学家们对北极地松鼠地方身体化学变化非常着迷。这些动物的身体每年几乎要关闭长达8个月,没有食物和水,每分钟只呼吸一次。但尽管如此,地松鼠却没有出现肌肉损失和长期细胞损伤。

“它们是极端的冬眠者,在冬眠期间不吃东西,不喝水,而且这还对身体没有任何潜在的伤害?!”文章一作,Sarah Rice博士说。

这些发现补充了以前的研究,即冬眠者回收尿素,尿素是一种排泄在尿液中的废物。研究人员推论说,这些动物在极端禁食时也可以循环利用氮,保留身体组织,但这项新研究首次在代谢规模上实时证实了这一过程。

了解更多有关冬眠的生物化学的知识,可能有助于人类进行多种潜在的医学治疗,包括预防癌症患者和老年人的肌肉丢失。了解冬眠过程中发生的生物学适应还可以帮助治疗创伤,并在太空旅行中帮助宇航员。

作者说,通过分析冬眠者如何保持自身健康,这种方法提出了不同于通常侧重于克服和治疗伤害的观点。

“把这个想法变成现实很有趣。” “与其研究世界上哪里出了什么问题,重要的是要研究什么是对的。”

(生物通)

原文标题:

Nitrogen recycling buffers against ammonia toxicity from skeletal muscle breakdown in hibernating arctic ground squirrels