<dl id="f3bbb"><cite id="f3bbb"></cite></dl>
      <pre id="f3bbb"></pre>

      <del id="f3bbb"><big id="f3bbb"></big></del>

        <cite id="f3bbb"><sub id="f3bbb"></sub></cite>

        <ruby id="f3bbb"></ruby>

          <big id="f3bbb"></big>

            <th id="f3bbb"><meter id="f3bbb"><th id="f3bbb"></th></meter></th><b id="f3bbb"><form id="f3bbb"><output id="f3bbb"></output></form></b>
            <noframes id="f3bbb"><menuitem id="f3bbb"><em id="f3bbb"></em></menuitem>

            低體溫和肥胖的天然生物醫學模型: 達烏爾黃鼠

            發布時間:2015-12-10    已有512人瀏覽

            在我國北方如東北、內蒙、河北、山西等地區的草原和農田中??梢砸姷揭环N嚙齒動物,它們身體棕黃、眼大而圓,經常偷食莊稼,被老鄉們喚作“大眼賊”?!按笱圪\”的學名叫達烏爾黃鼠(Spermophilus dauricus),它在分類學上隸屬于嚙齒目、松鼠科、黃鼠屬,是地棲的鼠種。達烏爾黃鼠主要在白天活動,晚上在洞中休息。在入冬前,黃鼠們要忙著到處找食物,把自己養得胖胖的。到了冬季,我們就難見它們的身影了,因為它們都在一米多深的地下洞穴里面冬眠呢。達烏爾黃鼠在冬眠前和冬眠后會發生非常顯著的生理學變化以適應嚴寒和資源缺乏的冬季。理解冬眠黃鼠的一些生理學變化特征和調控機理,會對于人類的生物醫學有很多有益的啟發。

            冬眠期的低體溫和低代謝

            與其他冬眠動物一樣,達烏爾黃鼠在冬眠時主要通過降低體溫和降低代謝的方式減少能量支出。然而,動物在冬眠期間并不是一直維持低體溫和低代謝的狀態。每隔幾天或十幾天,動物會自發地從深冬眠狀態覺醒,在短時間內迅速將生理功能恢復到常溫狀態。此外,當環境溫度低于適合冬眠的最低溫度或者在冬眠期間被人為干擾后,黃鼠也會警覺性地從深冬眠狀態中覺醒。冬眠的黃鼠將身體蜷縮成球形以最大限度地減少散熱,并在長達數天的深冬眠周期里維持這個球形姿勢,幾乎不活動。對我們人類來說,如臥床的病人,如果長時間臥床會使肌肉產生嚴重的萎縮。但達烏爾黃鼠在冬眠過程中,后肢比目魚肌的重量則變化很小??茖W家在非冬眠季節,使用尾部懸吊方法模擬后腿肌廢用對達烏爾黃鼠肌肉造成的影響,結果發現遠遠小于相同條件下大鼠的變化。了解黃鼠冬眠期間在長時間不運動的條件下如何維持肌肉功能,將對那些長期躺在病榻上的病人有所幫助。

            冬眠期間,黃鼠的體溫可以降到與環境溫度接近。實驗室中記錄到的最低體溫可達-2.4℃,在此期間其代謝率也降到極低的水平,以減少能量支出。隨著體溫和代謝率的降低,動物的呼吸速率、心率等生理機能也都下降到極低的水平。在人類醫學中,一些對氧氣需求量較大的重要器官如心、肺、腦、肝臟等,長時間的低氧狀態將對這些器官造成不可逆的損傷,甚至壞死。這也是在器官移植中面臨的亟待解決的重要問題。動物在一個冬眠陣結束后,會在2-3個小時的時間內快速將體溫升高到37℃左右,呼吸速率、心率等生理功能也會恢復到非冬眠時的狀態。因此,在冬眠的覺醒過程中,許多器官需要經歷缺血后的再灌注。對于人類來說,這往往會使得器官因為突然增加的氧自由基而受到不同程度的損傷,而黃鼠在冬眠期間經歷多次冬眠-覺醒的循環,身體器官則完好無損,功能正常。黃鼠在冬眠期間,哪些機理保證了身體內那些重要器官能耐受反復的低氧和缺血再灌注,至今尚不清楚,研究這些問題無疑將會為人類造福。

            除了臨床應用以外,人類的冬眠對航天的發展也將起到重要作用。去年熱映的《星際穿越》帶領我們體驗了人類對太空旅行的極限挑戰。電影中,那些宇航員在漫漫星際旅途中可以用冷凍休眠節約生命消耗,并自行設定喚醒時間,這讓宇航員們有限的生命時間得到最大的利用,而不會虛耗在途中。神奇的是,在長達幾年的休眠后,宇航員的生理機能和記憶力、學習能力居然沒有絲毫的損傷。這很驚奇嗎,其實現實世界中是可以達到的?,F今對冬眠動物大量的研究結果表明,冬眠后動物的記憶力、學習能力完好無損,各項生理機能也會在醒眠后很快得到恢復。到目前為止,這些都是人類難以期盼的“超能力”。相信隨著冬眠研究的不斷發展和深入,人類也會獲得這樣的能力。

            冬眠前的“肥胖”

            一些研究表明,冬眠動物需要通過間歇性地覺醒來使得機體的各項生理功能得到短暫地恢復,以維持機體的正常生理功能。動物在冬眠期間的覺醒是一個非常耗能的過程。因此,為了成功越冬存活,達烏爾黃鼠需要在冬眠前將越冬所需的能源物質以脂肪的形式貯存在體內。在整個冬眠季節,黃鼠幾乎不取食,只依賴冬眠前貯存在體內的大量脂肪而存活越冬。達烏爾黃鼠身體脂肪含量會在冬眠前短短兩個多月內增加13倍,體重翻一翻。體重和體脂的這種劇烈變化要求動物的能量調節具有很強的生理可塑性。

            當今社會,人們的生活水平日益提高,生活壓力卻越來越大,運動量也越來越少,這些都是導致肥胖的重要原因。人類的肥胖是一種代謝性疾病,可以進一步誘發Ⅱ型糖尿病、非酒精類脂肪肝、高血糖、高血脂甚至心臟病等其他重大疾病。胰島素是體內調節糖代謝的重要激素。肥胖會導致機體對胰島素調節不敏感,進而誘發高血糖、Ⅱ型糖尿病等病癥。達烏爾黃鼠在快速增肥的過程中,血糖和血脂的增加幅度卻比較小,肝臟中也沒有明顯的脂質積累??茖W家對多紋黃鼠(Ictidomys tridecemlineatus)的研究發現,在脂肪積累的過程中,動物通過建立胰島素抵抗的機制來貯存脂肪,完成脂肪積累的動物會自發進入冬眠。動物為貯存脂肪而建立胰島素抵抗的機制在黃鼠中是一個可逆的過程。黃鼠體重的這種循環波動可為我們研究肥胖以及肥胖的控制和相關治療提供了天然的動物模型。

            達烏爾黃鼠在冬眠前后經歷的這些生理變化確實十分神奇,很多機理還需要進一步深入的研究。盡管相關研究結果離人類的應用還十分遙遠,但我們相信,隨著科學家們對動物冬眠機制研究的不斷深入,冬眠動物的研究成果一定會為低溫醫學、肥胖醫學、肌肉功能康復、心血管疾病治療等做出貢獻。

             (說明:本文為《大自然》雜志野生動物模型專欄約稿。文章發表在《大自然》2015年第6期。作者邢昕博士現為北京大學生命科學學院博士后)。

            国产专区青青在线视频_午夜福利在线视频一区二区_免费观看四虎精品国产午夜_波多野结衣加勒比中文字幕
              <dl id="f3bbb"><cite id="f3bbb"></cite></dl>
                <pre id="f3bbb"></pre>

                <del id="f3bbb"><big id="f3bbb"></big></del>

                  <cite id="f3bbb"><sub id="f3bbb"></sub></cite>

                  <ruby id="f3bbb"></ruby>

                    <big id="f3bbb"></big>

                      <th id="f3bbb"><meter id="f3bbb"><th id="f3bbb"></th></meter></th><b id="f3bbb"><form id="f3bbb"><output id="f3bbb"></output></form></b>
                      <noframes id="f3bbb"><menuitem id="f3bbb"><em id="f3bbb"></em></menuitem>