原创 冬眠的熊不会出现血栓科学家大受启发!
2023年04月26日 【健康号】 吕平     阅读 547

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冬眠的熊不会出现血栓 科学家大受启发!

——一种关键的凝血蛋白在沉睡的熊和其他不动的动物中减少

一项新的研究表明,当棕熊安顿下来进行冬眠时,它的身体会进行调整以防止在不动时形成危险的血栓。

在整个长途飞行中被困在狭小的飞机座位上的人有发生危险的血栓的风险。但不知何故,冬眠的熊却不是。现在科学家们知道为什么了。

研究人员在昨天的《科学》(Science)杂志上报告说,安顿下来过冬的熊体内一种有助于血栓形成的关键蛋白质含量很低。缺乏这种蛋白质的血小板不容易粘在一起,从而保护动物免于形成具有潜在危险的血栓。该团队写道:低水平的蛋白质不仅仅存在于熊身上。老鼠、猪和由于长期行动不便而长期久坐不动的人也有同样的保护。



有专家指出,这项研究是“向前迈出的一大步”。它汇集了来自不同背景的研究人员——从野生动物生物学家到医疗保健专家——来展示动物如何适应停止与不动相关的血栓。现在,研究人员有了用药物模拟自然解决方案的路线图。  

热休克蛋白 47 或 HSP47 通常存在于构成结缔组织(如骨骼和软骨)的细胞中。它也存在于血小板中,HSP47 附着在胶原蛋白上,胶原蛋白是一种帮助血小板粘在一起的蛋白质。当身体对割伤或其他伤害做出反应时,这会很有帮助;当一团血小板阻止血液流向肺部时,这是很危险的。

基于这项研究发现的潜在药物旨在阻止 HSP47 与引发血栓的蛋白质或免疫细胞相互作用。

长时间静止不动(例如在空中旅行期间)会使人们面临发生深静脉血栓形成的风险,这是一种罕见但危险的血栓,通常在腿部形成。在这种不活动的时期,炎症和血流缓慢会使血栓更容易形成。  

冬眠的熊会在休眠状态度过数月,将它们的心率降低到低于活跃月份的典型水平。但研究表明,动物在冬眠期间不会死于与静脉血栓相关的疾病。此外,经历长期不动的人,例如脊髓损伤的人,不会比具有典型行动能力的人形成更多的血栓。但目前尚不清楚为什么不动的熊和一些人可以免受潜在致命血栓的侵害。

研究团队在冬季和夏季分析了 13 只野生棕熊 ( Ursus arctos ) 的血液样本。与夏季样本相比,冬眠期间采集的血液样本中的血小板不太可能凝结在一起,而且凝结的血小板凝结得更慢。这种季节性差异归因于血小板中的 HSP47:在冬眠的熊中,这种蛋白质的水平大约是活跃动物体内蛋白质含量的五十分之一。

为了确认 HSP47 可能是熊缺乏血栓的原因,该团队对小鼠进行了实验室测试。与携带 HSP47 的动物相比,缺乏这种蛋白质的小鼠血栓更少,炎症水平也更低。更重要的是,与活跃的猪相比,最近分娩的猪——使它们在喂养仔猪时最多 28 天基本不动——也有较低的 HSP47 水平。  

这些发现也适用于人。因脊髓损伤而长期不能活动的人 HSP47 水平较低,并且没有其他与炎症相关的凝血迹象。在 12 名其他方面健康的人中,情况也是如此,他们花了一个月的时间参加了一项自愿卧床休息研究。不动 27 天后,他们的 HSP47 水平下降了。

总的来说,大多数动物使用类似的蛋白质和细胞来制造血栓和防止失血。但在血栓形成之前,不同物种发生的事件顺序可能会有所不同。

了解人体如何特异性调节 HSP47 非常重要,这样潜在的药物才能在预防血栓和过多出血之间找到适当的平衡。

下一个要解决的大问题是静止不动如何促使身体产生更少的 HSP47。

德国慕尼黑

附:原研究概要

静脉血栓栓塞 (VTE) 包括深静脉血栓形成和肺栓塞,是该病发病和死亡的主要原因。与短期静止相关的疾病是 VTE 发展的主要危险因素。矛盾的是,长期固定的自由放养的冬眠棕熊和瘫痪的脊髓损伤(SCI)患者可以免受VTE的影响。

研究团队的目标是在跨物种的方法中确定与静止相关的VTE保护机制。基于质谱的蛋白质组学揭示了冬眠棕熊血小板中的抗血栓特征,其中热休克蛋白47 (HSP47)是减少最多的蛋白质。HSP47下调或消融减弱了免疫细胞的激活和中性粒细胞细胞外陷阱的形成,有助于熊、SCI患者和小鼠的血栓保护。

这种跨物种保守的血小板特征可能会导致抗血栓治疗和预后标志物超越不动相关的 VTE。

通讯作者分别来自如下单位:

慕尼黑大学附属医院心内科,慕尼黑,德国。

慕尼黑大学附属医院心内科,慕尼黑,德国。

健康学院,心脏病学系,Örebro 大学,瑞典。


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吕平
主任医师/副教授
华中科技大学同济医学...
血管外科专家,血管外...
擅长血管外科各种常规与复杂动脉、静脉疾病的手术,包括腹主动脉瘤、夹层、腔静脉肿瘤和颈动脉体... 更多
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