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动物冬眠会对染色体产生负面效应

2019-11-07 17:50:10来源:共大资讯

北京,10月17日(记者顾刚)——许多哺乳动物冬眠来度过寒冷的季节。冬眠动物的体温越低,消耗的能量就越少。然而,这并不全是好事。奥地利维也纳兽医大学最近的一项研究发现,较低的温度会增加端粒的收缩,这可能会加速细胞死亡。为了避免这种结果,动物需要消耗大量能量来修复细胞。

研究人员发现,在冬眠期间,体温较低的哺乳动物可以减少90%以上的体力消耗。在没有食物的情况下,减少能量消耗对动物的生存非常有益。然而,动物在低温下冬眠会引起染色体端粒收缩等问题。在森林睡鼠和花园睡鼠的实验中,发现在较高的体温下越冬的睡鼠端粒较长,但也消耗较多的能量。研究员茱莉亚·诺瓦克解释道:“这似乎是在保持完整的染色体端粒和细胞存活,以及在低温冬眠中最大限度地减少能量消耗之间的折衷。”

研究人员还发现,睡鼠林和睡鼠园在不同温度下冬眠时染色体端粒缩短有显著差异。它们分别在实验室的3℃和14℃下冬眠。睡鼠在14℃比在3℃消耗更多的能量,而染色体端粒在14℃比在3℃消耗更多的能量。这种新的理解支持了被广泛接受的假设,即冬眠是有代价的。

诺瓦克说:“深度冬眠与细胞水平的成本有关,也就是说,缩短后端粒长度的恢复必须以动物的体力消耗为代价。先前的科学假设可能高估了动物深度冬眠减少体力消耗的好处。”

冬眠有许多优点,但是研究也发现它有相关的问题。由于免疫功能下降、反应缓慢和氧化应激增加,动物从冬眠中频繁醒来也将导致能量储备迅速减少,而代谢的上调与活性氧化合物的产生有关,这将导致端粒更快缩短。

端粒长度通常被用作老化的标志,并在每次体细胞分裂后缩短。如果它的长度不能恢复,细胞最终会死亡。冬眠期间,端粒恢复被破坏。

这项研究对人类医学也有重要意义。研究表明,人类的慢性压力会加速端粒缩短。相反,生活方式的改变会减缓端粒的缩短,这会对细胞和整个机体的衰老过程产生积极的影响。

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