犹他大学的研究表明,使熊类等动物在冬眠期间存活的基因工具箱也存在于人类DNA中。每年春天,灰熊熊从洞穴中苏醒时,尽管经历了数月禁食和近乎停滞的新陈代谢,却仍能保持肌肉完整、器官健康并消除代谢压力迹象。这种生物弹性可能为人类医学带来革命性突破。
研究人员通过两项研究发现,控制冬眠机制的遗传开关可能潜伏在人类基因组中。研究负责人苏珊·斯坦万德博士指出:"人类已具备遗传框架,需要找到控制这些冬眠特征的开关。"《科学》杂志发表的研究显示,某些冬眠相关基因开关可能存在于人类中,只是尚未被激活。
研究团队聚焦于FTO基因位点——已知的人类肥胖主要风险区。令人惊讶的是,该区域在冬眠动物调节代谢和极端环境生存中发挥核心作用。通过分析非编码DNA区域中的顺式调控元件(CREs),研究人员发现了类似"调光开关"的基因调控机制。斯坦万德解释道:"当敲除某个特定DNA区域时,数百个基因的活性都会发生变化。"
在小鼠实验中,科学家通过突变冬眠特异性DNA区域,观察到体重、代谢率和体温调节能力的显著变化。这些基因控制元件如同交通信号灯,影响着广泛的遗传活动。研究还发现,俄勒冈健康与科学大学团队识别出的"热调节反转"机制,可使人体核心温度降低而不触发常规产热反应,这对改善中风和心脏病发作的治疗具有重要意义。
"如果能模仿冬眠动物的基因调控方式,"生物信息学家埃利奥特·费里斯指出,"我们或许能找到克服2型糖尿病的新途径。"两校研究团队正致力于激活这些基因开关,希望通过调控基因表达来治疗疾病、损伤和衰老问题。正如克里斯·格雷格教授所说:"这些基因开关可能就隐藏在我们现有的基因组中,我们需要向冬眠动物学习如何改善健康。"
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