Cell封面:冬眠的故事

【字体: 时间:2006年04月12日 来源:生物通

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生物通报道:哺乳动物季节性冬眠是一种独一无二的保护性调节系统,比如保护动物免受低温的影响。虽然冬眠就连三年级的小学生都知道,但是至今科学家们还不了解冬眠的精确调控因子。来自日本三菱化学生命科学研究所(Mitsubishi Kagaku Institute of Life Sciences,MKILS)的研究人员在之前他们在一种松鼠——花狸鼠(chipmunk)冬眠过程中的冬眠特异蛋白(hibernation-specific protein ,HP)复合物变化的研究成果基础上,证明了HP是冬眠的调节激素。这一研究公布在本期(4月7日)Cell杂志上。

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人们对于动物冬眠很早就开始了研究,主要是针对热血动物。因为它们能精确地和有目的地控制自己的体温。动物冬眠只是动物休眠的一种形式,此外还有夏眠、日眠和夜眠等。在冬眠期间动物体内会发生一系列生理变化,比如心脏跳动缓慢,心脏的功能大大降低,呼吸减慢,一次呼吸最长达10分钟,产生的尿量很少,另外冬眠中骨髓仍在工作着,中脑代替间脑成为热调节器的变化中心。

Noriaki Kondo等人通过在冬眠季节将花狸鼠保持在5°C,使之进入冬眠状态,然后利用一种计算机控制的红外线温控视频设备(computer-controlled infrared Thermal Video System)每隔30分钟调节花狸鼠表面体温,在一个周期内从左至右按顺序调节温度,结果发现HP是由一种与冬眠有关的年周期节律(circannual rhythm)调控,大脑中HP复合物的表达水平会随着冬眠的开始而增加,而这种HP调节过程是与常温下体温的变化不相干的,只有在寒冷的情况下大脑的HP增加体温才会降低。通过抗体阻断HP的活性也导致了冬眠缩短时间,这也证明了HP与冬眠的密切关系。文章的结论是认为这种HP复合物作为一种激素,在低温环境下穿过血脑屏障引起冬眠。(生物通记者:张迪

原文:Cell, Vol 125, 161-172, 7 April 2006
Circannual Control of Hibernation by HP Complex in the Brain
Noriaki Kondo,1,2, Tsuneo Sekijima,2,6 Jun Kondo,2,3 Nobuhiko Takamatsu,2,4 Kazuo Tohya,5 and Takashi Ohtsu2,7 
[Abstract]

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