它可能錯過了良好的外觀,但裸鼴鼠(naked mole rat)再次以它迷人的超能力使科學(xué)家驚愕。
Gary Lewin教授和一只裸鼴鼠: MAX DELBRüCK CENTER OF MOLECULAR MEDICINE IN BERLIN
雖然知道小型地下生物不會得癌癥,而且壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過類似大小的哺乳動物,但研究人員現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),它們也可以在沒有氧氣的情況下,存活18分鐘。
更令人驚訝的是它們是如何做到的。鼴鼠有效地變成植物,改變新陳代謝,使得細(xì)胞由果糖(fructose)來提供能量,而不是葡萄糖。這是一個不需要氧的過程。
鼴鼠能夠在沒有空氣之下,存活18分鐘: ROLAND GOCKEL/MDC
獨特的備份系統(tǒng)完全保護(hù)敏感的器官,例如心臟和大腦。
科學(xué)家相信這有可能在患有心臟病或中風(fēng)的人類,觸發(fā)相同的新陳代謝改變,其中大多數(shù)的傷害發(fā)生是因為細(xì)胞缺氧,然后死亡。
柏林馬克斯·德爾布呂克分子醫(yī)學(xué)中心(Max Delbrück Center of Molecular Medicine)的Gary Lewin教授說:“我們的研究工作是哺乳動物轉(zhuǎn)換果糖作為燃料的第一個證據(jù)?!?/p>
“患有梗塞或中風(fēng)的患者,經(jīng)過幾分鐘的缺氧后就會造成無法彌補(bǔ)的傷害。理論上,幾乎是沒有機(jī)會需要來采用這種不尋常的新陳代謝?!?/p>
研究人員發(fā)現(xiàn),裸鼴鼠的體內(nèi)充滿了分子和酵素,使得果糖能夠被代謝。
人類需要大氣至少有10%的氧氣才能夠生存,但裸鼴鼠已經(jīng)演化成生活在非洲沙漠可以長達(dá)15英里的悶熱地下洞穴內(nèi),而且空氣很稀薄。
它們也是高度的社群生物,晚上依偎在一起取暖,但如果被困在一個“鼴鼠球”的中間,它們最終會變得幾乎窒息。
在新的研究中,這些研究人員在實驗室將裸鼴鼠暴露于低氧條件下,然后發(fā)現(xiàn)它們釋放出大量的果糖到血液中,一個之前只在植物看到的代謝過程。
實驗顯示,藉由掉進(jìn)一種假死狀態(tài)(suspended animation),它們可以在完全缺氧之下倖存18分鐘。當(dāng)這種情況發(fā)生時,它們的心跳從每分鐘200次降至50次左右。
裸鼴鼠與操作人員: JANE REZNICK/GARY LEWIN, MDC
但關(guān)鍵是,一旦它們嗅到氧氣,它們再次開始移動,就好像沒有發(fā)生任何事情一樣,并且沒有遭受任何持續(xù)性的傷害。
領(lǐng)導(dǎo)這項研究的芝加哥伊利諾伊大學(xué)(University of Illinois)生物科學(xué)教授Thomas Park說:“這剛好是有關(guān)裸鼴鼠最新的卓越發(fā)現(xiàn)。裸鼴鼠是一種冷血哺乳動物,比其他囓齒類動物的壽命還長幾十年,很少得到癌癥,并且不會感覺到許多種類的疼痛。”
“裸鼴鼠只是重新排列新陳代謝的一些基本結(jié)構(gòu)要素,使得它對低氧條件具有超耐受性。”
這些科學(xué)家還展示裸鼴鼠被保護(hù),免于受到另一種致命的低氧傷害。這種傷害在肺部聚積了稱為肺水腫(pulmonary edema)的液體,在高海拔地區(qū)折磨登山者。
這項研究發(fā)表在科學(xué)(Science)期刊上。
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