哺乳动物如何生存休眠的新理论

科学家发现,松鼠从其尿素中提取氮以制备蛋白质。
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13衬里的松鼠蜷缩在框架的中间,被木屑包围。
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罗伯特斯特雷菲弗

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Charles Q. Choi,贡献者

(世界杯万博app内部科学) - 延长饥饿和不活动通常导致哺乳动物的尸体失去肌肉。现在科学家发现了十三个衬里的地松鼠(Ictidomys tridecemlineatus)在大约六个月长的冬眠状态下,在其肠道上的微生物的帮助下逃脱了这一命运。这些发现可能有一天有助于治疗肌肉萎缩的人,这可能由于营养不良,晚年甚至在外层空间中花时间而发生。

延长的禁食和休息会导致哺乳动物分解肌肉蛋白质的能量,最终产生氮载尿素。由于尿素在高浓度下有毒,因此通常在尿液中排出。

这是一个遗憾,为什么冬天者在休眠时患有显着肌肉萎缩的肌肉萎缩。由于它们在冬眠时没有吃或喝任何东西,因此他们并没有服用氮气来取代任何研究人员希望他们在尿液中失去。氮是蛋白质的重要​​组块,因此它的损失会妨碍任何保护肌肉的努力。

为了解决这个难题,科学家们向大约40只13线的地松鼠注射了用同位素氮-15和碳-13合成的尿素,这些原子的原子核中每一个都比更常见的同位素氮-14和碳-12多一个中子。这种质量上的差异让研究人员利用核磁共振成像来追踪啮齿类动物体内重同位素的去向。

科学家在活跃和冬眠期间尝试了松鼠。他们发现这些啮齿动物中的尿素不只是在尿液中排出,而且还进入了他们的肠道,微生物分开了。来自该尿素的氮使得氨基酸掺入静脉中重新吸收的氨基酸,它们反过来再循环,以帮助使肝脏和肌肉中的蛋白质制造蛋白质。这使得啮齿动物能够快速地生存,并准备好在春季出现在地上的高度育种季节,“在威斯康星大学 - 麦迪逊大学的生理学家学习学习中的学生学习。

这些发现有一天可能有助于治疗人类的肌肉流失。凯里说:“例如,全球有8.05亿人营养不良,导致肌肉质量逐渐下降。”此外,她指出,通过研究冬眠者获得的见解可能有助于理解和减少与衰老有关的肌肉质量下降,即肌肉减少症,以及宇航员在微重力环境中经历的减少。

凯里说,是否仍然不确定科学家有助于科学家触发人类的触发冬眠状态 - 例如,在长期的任务上,凯莉说。

科学家们详细他们的发现在1月28日期刊期刊中科学

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查尔斯问:崔

Charles Q. Choi是一位科学的科学记者,为科学的美国,纽约时报,有线,科学,自然和国家地理新闻而写的。