冬眠為細胞冷藏保存和低溫運輸打開“利劍”？

冬眠為細胞冷藏保存和低溫運輸打開“利劍”？

冬眠(英語:Hibernation)，是變溫動物在寒冷的冬天避開食物匱乏等惡劣釋然條件的的一個"法寶"。蛇和蛙類；山貓，蝙蝠、刺猬和極地松鼠類；熊類等都有冬眠習(xí)慣。冬眠時，動物的神經(jīng)已經(jīng)進入麻痹狀態(tài)，動物體溫也顯著下降，機體內(nèi)的新陳代謝變得非常緩慢，僅僅能維持生命狀態(tài)。

動物如何進入低體溫冬眠

降低體溫可減緩身體的新陳代謝活動，溫度每下降1攝氏度，身體活動量就會減少5 %～7%，同時身體消耗氮氣等基本營養(yǎng)素的速度也會相應(yīng)降低，由于失血或心臟驟停導(dǎo)致缺氧的身體組織由此得到一定的保護。從理論上講，如果體溫一直下降，終生物過程會*停止，人體開始進入一種假死狀態(tài)。此時的人體，就像暫時停止走動的時鐘，身體*沒有問題，所有的內(nèi)部“組件”仍然完好無損，只是暫時處于靜止?fàn)顟B(tài)，只要稍許加熱，就能重新動起來。

當(dāng)然，這只是理論，實踐起來并不簡單。低體溫本身就是很危險的一件事，因為人體需要保持一定的溫度，人類終其一生體溫都維持在一個相當(dāng)恒定的溫度——37攝氏度左右。維持體溫可不輕松，身體必須持續(xù)不斷地調(diào)整，讓產(chǎn)熱與散熱保持平衡。如果體溫下降過度，身體皮膚處的血液就會涌向軀干中心，此時你會不自覺地顫抖著縮成一團；當(dāng)體溫降至約33攝氏度時——僅低于正常體溫4攝氏度——心臟開始顫動；低于25攝氏度時，心臟就有*停止跳動的風(fēng)險。即使躲過體溫過低風(fēng)險的幸存者，在身體漸漸恢復(fù)溫暖后，也有可能留下腎臟損傷等后遺癥。

但是，某些動物卻能夠承受更低的溫度。北極有一種地松鼠，通常情況下保持與人類相似的體溫，但進入冬眠后，可在身體中心溫度低至零下3攝氏度時生存，而且體液不被凍成固體。那同樣的低溫為何會導(dǎo)致人類死亡？希望解開人類假死秘密的研究人員可謂傾注了心血。

在20世紀90年代，格羅寧根大學(xué)(英文:University of Groningen;荷文:Rijksuniversiteit Groningen;英文縮寫:UG)醫(yī)學(xué)中心（UMCG）的亨寧（Robert H.Henning）與他的團隊就開始了人類冬眠實驗，并于6年前成立了專門的研究小組。模仿動物冬眠有許多實際用途，比如失血是造成患者手術(shù)過程中死亡的主要原因，但在低溫狀態(tài)下，冬眠動物受傷后幸存下來的幾率要比正常體溫狀態(tài)下高得多，因為較低的代謝率可更好地起到保護身體組織的作用，低溫狀態(tài)下的心臟泵血量也比正常體溫狀態(tài)下少得多。

在一次偶然事件中，UMCG團隊在這方面取得了很大的進展。一個學(xué)生將倉鼠細胞培養(yǎng)液放進冰箱，一個星期后發(fā)現(xiàn)倉鼠細胞還活著，并且散發(fā)出一股臭雞蛋味。用于低溫保存的一些化合物中有一種被稱為胱硫醚β合成酶的酶（CBS），會刺激生產(chǎn)硫化氫分子，從而產(chǎn)生這種特殊的臭雞蛋味。給倉鼠注射抑制CBS的化學(xué)物質(zhì)，它們就不會進入冬眠狀態(tài)。如果此時還要強制其進入低溫狀態(tài)，就像人類進入低溫狀態(tài)時一樣導(dǎo)致腎臟受損。

受此啟發(fā)，亨寧（Robert H.Henning）的團隊發(fā)現(xiàn)了幾種可為細胞樣本提供長期冷凍保護的化合物。團隊已為其中一種化合物ROKEPIE并申請了Patent，它可以使通常需要在37攝氏度下維持生存的細胞，比如人類或老鼠的細胞，加入這種化合物后，可以安全地儲存在冰箱里。

ROKEPIE是一種生物調(diào)節(jié)劑，可在2-8°C下保存細胞和組織。 還有其他保存介質(zhì)聲稱與ROKEPIE相同，但是這些解決方案不支持活細胞和組織，甚至有毒。 ROKEPIE之所以與眾不同，是因為它是無毒的添加劑，您只需將其添加到組織和細胞中即可。

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