@ 2022.07.24 , 16:28

注入冬眠黑熊的血清,人体组织样本里的肌肉量增加

日本科学家观察到,用冬眠黑熊的血清培养的人类骨骼肌组织,里面的肌肉含量增加。

这证实,在冬天黑熊血液会激活独特因子,防止肌肉萎缩,哪怕数月不活动。

熊一年可在窝里静卧5到7个月,不吃不喝。人类仅仅卧床3周就足以促使肌肉质量下降。随着时间的推移,这会导致与久坐不动的生活方式相关的疾病,如肥胖和糖尿病,甚至是早夭。然而,熊在冬眠时,肌肉损失有限,代谢功能障碍的影响很小,身体机能未受到伤害。

“‘用则进,不用则退’是骨骼肌公认的生理机制,骨骼肌具有高度可塑性以响应功能需求。不被使用通常会导致包括人类在内的许多动物的骨骼肌损失和代谢功能障碍。”该研究的第一作者、广岛大学生物医学与健康科学研究生院副教授宫崎光典解释说,“相比之下,冬眠动物‘不用也不退’的现象,显示存在某些东西让肌肉对萎缩有潜在的抵抗力。”

与北海道大学研究人员共同进行的研究发现,从冬眠的日本黑熊血液中提取的血清削弱了控制肌肉退化的“破坏机制”。他们的报告发表在《公共科学·图书馆一号》杂志上。

肌肉质量通常由蛋白质“合成”和“分解”之间的动态平衡所决定。但由于这种平衡被冬眠熊的血清破坏,培养的肌肉细胞在24小时后显示出显著的蛋白质生长。反之,注入提取自夏季黑熊的血清,肌肉细胞中没有观察到这种蛋白质的显著增加。

研究人员将肌肉“破坏机制”的削弱归因于MuRF1(肌肉环指蛋白-1)的表达受到抑制;若表达开关被正常触发,则未使用肌肉就会被分解。据他们说,MuRF1表达的抑制可能是由负责蛋白质合成升高的 Akt/FOXO3a(蛋白激酶 B/Forkhead box class O 3a 类)轴的激活介导的。

他们还观察到冬眠熊血清中生长因子激素 IGF-1(胰岛素样生长因子-1)的水平升高。研究人员将其确定为诱导 Akt/FOXO3a 轴激活的候选上游因子。以前的研究报告了熊血清中IGF-1 浓度的季节性变化。这些研究发现IGF-1浓度在活跃的夏季期间最高,在冬眠早期最低,然后在冬眠结束时再次上升。

但宫崎和他的合作者校正了对冬眠熊血清中IGF-1浓度水平的计算。他们说,观察到的较高 IGF-1 浓度有可能仅仅是由于其他原因(例如脱水)导致的血清含水量降低。

“我们已经表明,冬眠熊血清中存在的‘某些因素’可能会调节培养皿中的人类骨骼肌细胞的蛋白质代谢,并有助于维持肌肉质量。然而,这种‘因素’尚未被甄别出来。”

这位副教授最初是一名物理治疗师,他想知道人体为什么不能长久保持肌肉,好让病人减少复健过程中的麻烦。

宫崎说:“我想做研究,开发出有效的康复和训练方法。”他补充说,这就是他探索动物冬眠奥秘的原因。

https://phys.org/news/2022-07-hibernation-power-blood-identity-superhero.html


支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

赞一个 (11)