作为人体沙发土豆，它会大大增加脂肪堆积，加速II型糖尿病症状的发作，导致有害的血液化学和心血管变化，最终导致一个人的死亡。

然而，像熊这样的大型冬眠动物，每年在冬眠之前和冬眠期间，都经过进化来适应和逆转它们所面临的类似代谢应激源，对这些不良影响基本免疫。

美国华盛顿州立大学贝尔研究、教育和保护中心基于RNA测序的新基因研究表明，灰熊在准备和休眠过程中表达的大量基因应对了这些胁迫因素，这比任何其他被研究的物种都要多。

当校正其他冬眠研究中使用的不同样本量时，基因国王开关处于最高水平，甚至已经建立。

这项工作是在华盛顿的普尔曼进行的，这是世界上唯一一个以大学为基地的圈养灰熊种群。它于9月13日发表在斯普林格自然杂志《传播生物学》上。在这项研究中，WSU科学家对肌肉、肝脏和脂肪组织进行了活检。

它始于冬眠的奇迹。

几个世纪以来，人们一直对各种已知的冬眠物种着迷。科幻作家描述了人类的梦幻太空之旅和冬眠状态。医学诱发的人体昏迷使其超越特殊的创伤或疾病状态，器官被冷却、储存和运输。科学家们一直怀疑冬眠是否可以作为一种治疗工具。已经研究了各种各样的物种，包括那些在温暖的月份“冬眠”的物种和那些在冬天冬眠的物种，它们的体温有时会下降到冰点附近。但不是熊。熊看起来更像人类。

与一些假设的睡眠等价物不同，冬眠是一种非常特殊的代谢状态，它根据物种和它们的冬眠环境而变化。所有研究物种的冬眠机制都受其基因表达控制。

该论文的第一作者Heiko Jansen教授说：“熊和其他冬眠动物有睡眠和觉醒周期，但这些不同于睡眠类型和频率。

对于灰熊来说，可以观察到的冬眠细节令人震惊。在近6个月的冬眠期间，灰熊只保持了略低的体温，基本不进食、不大小便。然而，它们确实会分娩和产奶，并且不会丢失大量的骨骼或肌肉。就新陈代谢而言，在冬眠期间，它们是废物的最终回收者，哺乳动物通常不得不消除这些废物或遭受其累积的毒性。

对人体的研究表明，仅禁食和卧床24小时将导致血糖和化学物质的可测量变化，以及骨骼和肌肉的损失。尽管灰熊在整个冬眠期间都保持接近正常的血糖水平。通过降低对胰岛素的敏感性，熊可以保存它们产生的葡萄糖。

此前华盛顿州立大学对灰熊心脏病的研究表明，在冬眠期间，熊的心率可降至每分钟5次以下，平均为12至15次，血液稠度与浓浓的肉汁相似。他们的心脏基本上将泵送限制在四个腔室中的两个，从而节省能量。然而，为了吓唬冬眠的灰熊，它可以在几秒钟内每分钟旋转心脏100次。

灰熊发展了这种独特的适应性，在食物匮乏的情况下度过了艰难的冬天。通过冬眠，它们消耗很少的能量，生存，生育和照顾，直到食物再次变得丰富。

冬眠熊的基因表达非常显著。

尽管其他物种的其他研究已经研究了冬眠前和冬眠期间组织中的基因表达，但到目前为止，这项工作从未在灰熊身上完成。虽然WSU的结果有些出乎意料，但它们远远超过了以前看到的不同水平的基因表达。

“差异表达基因的数量惊人，”WSU大学副教授乔安娜凯利说。

通过测序RNA，研究小组研究了六只熊的暴饮暴食(发音为HY-per-fay-gee-uh)和随后的冬眠。过度进食是指在冬眠之前，熊开始暴饮暴食，以脂肪的形式储存能量。根据人类的标准，熊在一年的这个时候会被认为是病态肥胖。

在这些发现中，所有三个被研究的组织在冬眠期间都有动态的基因表达变化。也许更重要的是，他们发现所有三个组织中的相同基因的一个子集同时发生了变化。

脂肪是促进冬眠的组织，可以协调其他组织的滞留。然而，尽管吃卡路里和脂肪，熊并没有遭受与人类相同的负面影响。此外，它们通过根据季节打开和关闭基因来逆转这一过程。

活跃季节禁食的熊似乎是冬眠的时候，而不会像深秋一样打开和关闭相同的基因。在冬眠中喂养熊，基因不能被愚弄；冬眠继续。

詹森解释说：“很多人认为，当熊经历暴饮暴食时，脂肪会堆积起来，作为一个燃料储库而存在。“事实上，我们的研究表明，脂肪组织远非惰性。与正常季节活动期间的表达水平相比，脂肪实际上代谢非常活跃，这是由冬眠期间脂肪中1000多个独特基因的表达引起的。

“在暴饮暴食和冬眠的整个过程中，胖子的整个角色仍然是一个值得探索的令人兴奋的领域。”

詹森继续解释说，在活跃期和随后的暴饮暴食期间，研究组织的基因表达是不同的。虽然脂肪中的许多基因有差异表达，但肌肉组织中没有基因表达，只有三个基因在肝组织中有差异表达。

差异基因表达也意味着。

着基因可以根据基因上调或下调，类似于一组开关打开或关闭。在脂肪组织中表达的基因中，与活跃季节相比，超过2000个被上调，并且大约1800个在冬眠中被下调。

“看到不同组织中相同的基因组被上调或下调，同时最好地为动物提供服务，这表明该过程可能有一个共同的控制机制，使这更像是一种'按需'调节，”凯利说。

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