作者:Tobias Petzold 来源:《科学》 发布时间:2023/4/17 15:17:51
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为什么冬眠的熊不会血栓?

 

经历过长途飞行的人都知道,久坐不动是一种痛苦。它可能对健康造成严重危害,因为不活动会导致腿部静脉和肺部出现血栓。然而,这种风险不会影响冬眠的熊,尽管它们会静静地躺上几个月。现在,研究人员知道原因了:冬眠的熊产生的一种蛋白质较少,而这种蛋白质有助于血液凝固。4月13日,相关成果发表于《科学》。

未参与这项研究的加拿大麦吉尔大学血液学家Marc Rodger说,在心血管疾病方面,只有心脏病发作和中风导致的死亡人数高于血栓,后者会导致一种被称为深静脉血栓的疾病。他补充说,目前对血栓的治疗和预防仅部分有效,而且涉及到血液稀释剂,可能导致出血无法控制。

未参与这项研究的美国国家科学技术研究委员会(CONICET)实验医学研究所生理学家Mirta Schattner说:“开发出一种控制这种蛋白质的方法,对治疗人类血栓可能很重要。”

为更好了解熊是如何避免危险的血栓的,德国慕尼黑大学的两位心脏病学家Tobias Petzold、Manuela Thienel与其他研究人员合作,对瑞典冬眠的棕熊进行了研究。

在两个冬天里,研究人员在雪地里跋涉,找出戴着GPS项圈的熟睡的棕熊。他们给13只熊注射了镇定剂,采集了血液样本,然后把它们送回洞穴,让其继续冬眠。接下来的夏天,他们追踪到了同一批熊,并采集了更多的血液样本。马克斯·普朗克生物化学研究所的合作者寻找熊血液中的季节差异,这可能解释为什么熊血液在冬天不会凝结。

研究人员注意到,在夏天,一种名为HSP47的蛋白质在熊的血液中含量丰富,但在冬天,这种蛋白质几乎消失了。

此前,英国雷丁大学细胞生物学家Jon Gibbins通过小鼠研究发现,除了其他功能外,这种蛋白质还存在于参与血栓形成的血小板表面。Gibbins和同事通过研究缺乏这种蛋白质的小鼠,发现HSP47较少的血小板不太可能吸引和结合抗感染的白细胞——中性粒细胞,这是血栓形成的关键步骤。

血小板上的HSP47激活中性粒细胞,使它们形成一个“网”,捕获蛋白质、病原体和细胞。Theinel说,由于冬眠的熊产生的HSP47较少,它们的血液不太可能形成这些网,因此不太可能血栓。

接下来,研究人员观察了脊髓损伤患者的HSP47,他们和冬眠的熊一样,尽管长时间不动,但似乎不会经常出现血栓。研究人员发现,与其他行动能力更强的人相比,这些人的HSP47也相对较少,这表明他们的身体在被固定后减少了这种蛋白质的产生。

为了验证这一假设,10名健康的志愿受试者在床上休息了27天,同时研究人员监测他们的HSP47水平。果然,随着时间的推移,HSP47水平下降了。Thienel说:“我们真的很惊讶得到了这样的结果(HSP47),而且它与人类有关。”

Rodger表示,HSP47似乎在熊和人身上发挥着相同的作用,因为这项工作表明,这种凝血机制在哺乳动物身上很久以前就进化了。他指出,这是一个令人着迷的发现,发现了一种潜在的新机制来预防血栓。这一发现可以帮助癌症、手术和创伤患者,这些人发生血栓的风险更大。(来源:中国科学报 文乐乐)

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abo5044

 
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