与 RIKEN 合作,由筑波大学 Takeshi Sakurai 教授领导的研究小组发现了一种新的神经回路,可以将小鼠诱导到类似于冬眠的状态。预计它将导致医疗应用和人类进入太空。
冬眠的动物消耗的氧气比正常少百分之几并变得体温过低,比外部气温高几度,但会自发地恢复到原来的状态,而不会造成组织损伤。这种“控制性代谢减退”可望应用于临床,因为它可以避免外伤和疾病对组织的损伤。然而,由于通常用于实验动物的小鼠和大鼠不冬眠,冬眠的机制尚不清楚。
在这项研究中,我们发现小鼠大脑部分(下丘脑)神经细胞的兴奋显着降低了小鼠的体温和新陈代谢数天。这组神经细胞被命名为Q神经(休眠诱导神经),刺激该Q神经引起的代谢减退被命名为QIH。
当小鼠处于QIH时,运动和进食几乎消失,体温设定点(大脑为维持恒定体温而设定的温度)下降。QIH前后运动能力和记忆力测量及内脏组织观察均未见异常,情况与冬眠非常相似。此外,当大鼠是一种非滞育啮齿动物的 Q 神经兴奋时,证实了长期和可逆的代谢减退与小鼠相同。
这一次,由于可以在通常不冬眠的动物中诱发类似冬眠的状态,因此人类也可能会诱发冬眠。如果实现人工冬眠,可以大大降低人体组织的需氧量,因此在危重病人转运、再生器官储备等医疗领域具有很强的适用性。未来,它将为人类进入太空做出贡献。