一條小蟲子開闢了人類太空旅行的途徑

2022年11月01日03:34:17 科學 1466

人體冷凍技術開發了通過深度冷卻身體來保護人和動物的技術,是有前途的醫學領域之一。對它的研究不僅有助於減緩致命疾病的進程,還有助於未來的人們在外太空旅行。

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這種微型線蟲只有大約一毫米長——科學家們最喜歡的模式生物

1999 年,瑞典人安娜·博根霍爾姆 ( Anna Bogenholm)經歷了難以想像的事情:滑雪時,她從冰上掉了下來,由於嚴重的體溫過低,她的心臟停止了跳動。幾個小時後,這名女子幾乎已經死亡,她的體溫降至 13.7 攝氏度。但她獲救了,住院10天後,她睜開了眼睛。

Anna Bogenholm 是如何在這次事件中倖存下來的?現在,科學家們正試圖了解在強烈冷卻期間活細胞中究竟發生了什麼,儘管到目前為止他們還沒有與人類合作,而是與微小的土壤蠕蟲秀麗隱桿線蟲Caenorhabditis elegans )合作,它作為模型對象已經為生物學家服務了近半個世紀。

研究蠕蟲對降溫的反應,科學家發現降低蠕蟲的體溫可以延長它們的壽命:他們將動物保持在四攝氏度的溫度下整整一周(這至少是蠕蟲短暫壽命的四分之一) ,在恢復活躍生活後,這些蠕蟲的平均壽命比未冷凍的同類長一周。

進一步的研究表明,C. elegans能夠通過一種特殊的蛋白質在寒冷中存活下來,這種蛋白質中的鐵儲存在我們的身體中,即鐵蛋白。在正常情況下,鐵蛋白充當遊離鐵原子的陷阱,但當溫度下降時,它會發揮保護作用,防止寒冷損壞活細胞。奇怪的是,當科學家們讓哺乳動物神經元產生鐵蛋白,然後將它們暴露在寒冷中時,它們在溫度下降中的存活率比正常細胞要好得多。一些模仿鐵蛋白作用的藥物也有類似的效果。

在研究了秀麗隱桿線蟲對寒冷的反應後,科學家們計劃繼續對人類最近的親屬——靈長類動物進行研究。雖然秀麗隱桿線蟲和人類在系統發育上相距甚遠,但我們的基本細胞過程是相同的,在未來,知道如何安全地將人體置於冷假死狀態將有助於減緩神經退行性疾病(如阿爾茨海默病)。 )並允許人類在太空中度過長達數月的旅程。

到目前為止,科學家們只概述了直接的前景——研究細胞中產生的鐵蛋白對活體哺乳動物(如實驗室小鼠)承受身體冷卻能力的影響。

該研究發表在《自然通訊》雜誌上。

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