[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2024-10-28] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

變形紅細(xì)胞幫助蝙蝠冬眠
作者：張晴丹     來源：中國科學(xué)報(bào)
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蝙蝠在冬眠時(shí)會(huì)改變它們的紅細(xì)胞，使其變得更厚、更堅(jiān)硬。如果我們能找出其中的奧秘，也許有一天人類也能復(fù)制這一過程，用于醫(yī)療或遠(yuǎn)距離太空旅行。近日，來自德國格賴夫斯瓦爾德大學(xué)的科研人員有了重要發(fā)現(xiàn)，相關(guān)成果發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》。
動(dòng)物在寒冷天氣或食物稀缺時(shí)會(huì)冬眠以保存能量，它們會(huì)減慢心率并將體溫降至5°C（41°F），從而進(jìn)入一種被稱為“冬眠”的狀態(tài)。只有當(dāng)它們的血液繼續(xù)高效流動(dòng)并為身體提供氧氣時(shí)，它們才能存活下來，但直到現(xiàn)在，科學(xué)家們還沒有完全弄明白這是如何發(fā)生的。
此前已經(jīng)知道紅細(xì)胞會(huì)改變形狀以適應(yīng)不同的壓力和血管大小，因此德國格賴夫斯瓦爾德大學(xué)的Gerald Kerth和他的同事們想知道冬眠蝙蝠的細(xì)胞是否會(huì)變形，以保持血液在寒冷環(huán)境中流動(dòng)。
為此，研究小組分析了數(shù)十萬個(gè)來自冬眠的普通夜蝠和不冬眠的埃及果蝠以及人類的紅細(xì)胞。
研究人員發(fā)現(xiàn)，對(duì)所有這三種樣本來說，當(dāng)溫度從37°C降到23°C（99°F到73°F）時(shí)，紅細(xì)胞的彈性和粘度都會(huì)降低。但是，當(dāng)他們將細(xì)胞進(jìn)一步冷卻到10°C時(shí)，蝙蝠的細(xì)胞繼續(xù)發(fā)生這種蛻變，而人類的細(xì)胞則沒有。
事實(shí)上，蝙蝠的細(xì)胞，甚至是那些不冬眠的蝙蝠細(xì)胞（它們可能保持著進(jìn)化能力），即使在極低的溫度下也會(huì)繼續(xù)變得厚實(shí)、僵硬和功能化。這種變化可能是細(xì)胞在通過肌肉和肺部的毛細(xì)血管時(shí)減慢了速度，使它們?cè)谌�身高效地交換氧氣等氣體。
“這就好比你在超市里慢慢地買東西，而不是匆匆忙忙，你就能真正把籃子裝滿�！盞erth說。目前還不清楚這種結(jié)構(gòu)變化究竟是如何發(fā)生的，但研究小組推測(cè)，蝙蝠紅細(xì)胞膜的機(jī)械特性起到了關(guān)鍵作用。
“研究結(jié)果表明，有朝一日藥物可以誘導(dǎo)人類紅細(xì)胞膜模仿蝙蝠紅細(xì)胞膜對(duì)寒冷的反應(yīng)方式�！盞erth說。外科醫(yī)生已經(jīng)在某些手術(shù)中使用身體降溫來減緩新陳代謝，這有助于防止心臟病手術(shù)、器官移植或重大腦部手術(shù)患者的器官受損。同樣就讀于格賴夫斯瓦爾德大學(xué)的團(tuán)隊(duì)成員Carsten Scholz說，如果能延長冷卻時(shí)間或?qū)�溫度降得更��，就能增加這些益處。
在更遙遠(yuǎn)的未來，冬眠還可以實(shí)現(xiàn)高效的遠(yuǎn)距離太空旅行，只需最少的食物和其他資源。
科羅拉多大學(xué)安舒茨醫(yī)學(xué)分校的Angelo D’Alessandro說，這項(xiàng)工作表明，學(xué)習(xí)其他哺乳動(dòng)物如何適應(yīng)極端環(huán)境對(duì)人類有益�！按笞匀恢谐錆M了尚未揭開的秘密，它們可以教我們?nèi)绾慰朔�現(xiàn)在和未來的醫(yī)學(xué)和技術(shù)挑戰(zhàn)。”
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.24051691
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