冬眠的黑熊
三、冬眠的生物原理
以前，科学家认为冬眠是由一个特殊的因子启动，时间一到，就会开始产生这个特殊的分子，但是，近年来的研究表明并不是这么一回事，并没有一个由未知基因制造的特别因子会启动整个冬眠的过程；实际上，冬眠是经由调控很多不同的蛋白的表现量来决定的。
即使是相同的基因，也能表现出不同的表征。DNA要产生作用会先转录成mRNA，再转译成蛋白质，最后透过一系列的修饰变成身体内有作用的产物，那修饰有哪些方法呢？mRNA的剪接、蛋白质的转译后不同的修饰，都能够改变产物的表现及表现量，从而改变生物的生理现象。
首先，脑部会产生出大量的adenosine，通常是用来当作生物能量货币ATP、AMP等等，但在特殊的器官，会有其特殊的功能，脑中的adenosine会使动物昏昏欲睡，也可以使心脏慢下来，这个分子已经被开发成治疗心律不整的药物，在临床上使用。
其次，动物必须从利用醣类作为能量的状态转为使用脂肪，因此，将醣类转换成ATP的酵素，增加代谢脂肪的能力，提高像是丙酮酸脱氢酶激酶(PDK4)、胰三酸甘油酶(PTL)都能有效将脂肪转为ATP
而且脂肪代谢的产物━━脂肪酸，在血中能够保护细胞，在动物缺血时减少坏死的风险，这种机制若能研究的更透澈，也许能保护中风的病人在当下免于细胞死亡，而增迈后续生活的品质。
动物能够在每年控制体脂的储存或是代谢是很奇妙的一件事，多少人每天节食、运动、健身就为了减少体脂率，展现美妙的身材，但是对动物来说，消耗脂肪似乎是可以调控的，如果能彻底了解，也许就能用来治疗肥胖症，让大家想吃多少吃多少，想燃烧多少脂肪就烧多少。
巨石强森
再说，动物一动也不动那么长的时间，肌肉却不会萎缩，多么令人羡慕啊，如果能利用这件事，健身就不必天天做，也能维持漂亮的身材；在医学上，长期卧床的病人也可以避免肌肉的流失，而越休息就越起不来的状况。
另外，因为心搏速急剧下降，血流的速度也因此变得很慢，这在一般的情况下会造成血液容易凝结；这也是加压止血的道理之一，透过压迫减少血流及流速能促进血液凝结进而止血。
但是，生物体内不能发生这种情况，否则会再也醒不过来，因此，增加肝脏制造抗凝血的因子是必需的，而这些抗凝血因子可以应用到临床上，可以用为治疗因血栓导致的心肌梗塞、机舱症候群等等。
如果能减少血流同时不伤害身体，受益最大的也许是外科医生，以后再也不必担心手术时大出血造成病人死亡，也能有更多的时间可以抢救重大创伤的病人。
为什么说人类正常来说不能够进入蛰伏状态呢？因为当人类的细胞在低心流的情况下，会大量产生活性氧化物ROS，也就是一般抗氧化的保健食品所对抗的分子，这种分子会破坏细胞内的结构，让细胞坏掉或突变，而动物在对抗ROS时，会提高抗氧化物诸如：GSH、维生素C(ascorbate)的表现，而长时的空腹会让抗氧化的因子的表现增加，避免细胞受到损害。(也许这也是轻断时的好处之一呢！)
四、结语
透过从各式各样的生物上学习，激发出不一样的点子，不一样的发现，这就是科普文章的美妙之处啊！
萌萌哒北极熊
五、参考资料
- Mammalian Hibernation: Cellular and Molecular Responses to Depressed Metabolism and Low Temperature
2.Hibernating bears teach scientists tricks for human hibernation - Biochemical mechanisms of hibernation and stunning in the human heart.
- Investigation of mechanisms of mammalian hibernation and its possible application in medical treatment
- The role and regulation of adenosine in the central nervous system
网友评论