想象一下，假如體重問(wèn)題和代謝類(lèi)疾病問(wèn)題一直很讓你糟心，但某一天你獲得了名為“冬眠”的超能力。那么你就可以在代謝和大腦活動(dòng)陷入停滯的情況下，在冬季的數月中保持不吃不喝的狀態(tài)，肌肉也不會(huì )因此萎縮。
而出眠過(guò)程中，你的褐色脂肪將在這段時(shí)間內快速被消耗，等到醒來(lái)時(shí)，你會(huì )發(fā)現身體以前因為暴飲暴食，過(guò)度久坐等種種原因儲存的脂肪現在大都被轉化為了蘇醒消耗的能量。甚至于你以前患的代謝類(lèi)疾?。ㄈ鏘I型糖尿?。┮苍谶@一過(guò)程中得到了緩解。
雖然說(shuō)有少許的記錄表明，人類(lèi)在某種情況下確實(shí)能擁有類(lèi)似動(dòng)物那樣直接進(jìn)入冬眠的能力，但這種個(gè)例實(shí)屬罕見(jiàn)，也基本難以復現。
而現在，一些科學(xué)家認為，他們或許從基因角度找到了答案。動(dòng)物冬眠的這種“超能力”可能隱藏在人類(lèi)自身的DNA里。
相關(guān)成果發(fā)表于Science上。
脂肪質(zhì)量與肥胖相關(guān)基因座（FTO）
研究人員發(fā)現，一個(gè)名為“脂肪質(zhì)量與肥胖相關(guān)基因座（FTO）”的基因簇在冬眠動(dòng)物的冬眠能力中扮演重要角色。有趣的是，人類(lèi)也擁有這些基因。
研究團隊識別出冬眠動(dòng)物特有的DNA區域，這些區域靠近FTO基因座，能調節鄰近基因的活性，使其上調或下調。研究人員推測，通過(guò)調整鄰近基因（包括FTO基因座內或附近的基因）的活性，冬眠動(dòng)物能在冬眠前快速增重，然后在整個(gè)冬眠期間緩慢消耗脂肪儲備作為能量。事實(shí)上，FTO基因座外的冬眠動(dòng)物特有調控區域對代謝調節至關(guān)重要。當研究人員在小鼠體內突變這些冬眠動(dòng)物特有的區域時(shí)，觀(guān)察到小鼠體重和代謝發(fā)生了變化。
某些突變會(huì )在特定飲食條件下加速或減緩體重增長(cháng)；另一些突變則會(huì )影響小鼠在類(lèi)似冬眠狀態(tài)后恢復體溫的能力，或整體上調或下調代謝率。
有趣的是，研究人員發(fā)現的冬眠動(dòng)物特有DNA區域本身并非基因。這些區域僅僅是DNA序列，卻能做到接觸鄰近基因并調節其表達水平的效果。
看似無(wú)關(guān)緊要，不起眼的小小區域，敲除一個(gè)元件，竟然誘發(fā)了數百個(gè)基因的活性變化。實(shí)在令人匪夷所思。
在這一背景下，如果人類(lèi)能夠做到像是調控冬眠動(dòng)物一樣調控人類(lèi)基因，理論上就能通過(guò)這種方式減肥，甚至于治療II型糖尿病。
大海撈針
理想雖然非常美好，但是尋找這些區域本身就是一項重大的工作。為了縮小范圍，研究人員使用了多種獨立的全基因組技術(shù)，來(lái)調查哪些區域可能與冬眠相關(guān)。
首先，他們尋找大多數哺乳動(dòng)物共有但冬眠動(dòng)物發(fā)生變化的DNA序列。如果一個(gè)區域在超過(guò)1億年的時(shí)間里不同物種間變化不大，但在兩種冬眠哺乳動(dòng)物中卻迅速且顯著(zhù)地變化，那么研究人員認為這種基因就可能指向與冬眠特別相關(guān)的東西。
另外，為了理解支持冬眠的生物學(xué)過(guò)程，研究人員檢測并識別了小鼠禁食期間上調或下調的基因，這些基因會(huì )觸發(fā)類(lèi)似冬眠的代謝變化。接下來(lái)，他們找到了作為這些禁食誘導基因活動(dòng)變化的核心協(xié)調者或“樞紐”的基因。
許多在冬眠動(dòng)物中近期發(fā)生變化的DNA區域似乎也與這些核心協(xié)調樞紐基因存在相互作用。因此，研究人員推測，冬眠的進(jìn)化需要針對這些樞紐基因的調控發(fā)生特定變化。這些調控元件構成了一份未來(lái)亟需研究的名單。
人類(lèi)的“代謝調控器”未被解除
研究人員還發(fā)現，基因組中大多數與冬眠相關(guān)的變化似乎“破壞”了特定DNA片段的功能，而非賦予新功能。這表明冬眠動(dòng)物可能解除了某些原本限制極端代謝靈活性的約束。
換句話(huà)說(shuō)，人類(lèi)的“代謝調控器”可能被這些DNA片段鎖定在一個(gè)狹窄的持續能量消耗范圍內。而冬眠動(dòng)物的這種“鎖定”可能已被解除。
考慮到冬眠動(dòng)物就能做到逆轉神經(jīng)退行性病變、避免肌肉萎縮、在體重大幅波動(dòng)下保持健康，并表現出延緩衰老和延長(cháng)壽命的特性。人類(lèi)通過(guò)復刻這一過(guò)程來(lái)達到相似的效果并非不可能之事。
研究人員認為，人類(lèi)可能已經(jīng)擁有類(lèi)似的冬眠動(dòng)物“超能力”所需的遺傳代碼，如果能繞過(guò)某些代謝“開(kāi)關(guān)”就能實(shí)現類(lèi)似的機制。
因此研究人員的下一步工作是去找到人類(lèi)的這些冬眠特性的控制開(kāi)關(guān)，這樣就可能幫助人類(lèi)獲得類(lèi)似的能力。
在這一背景下，或許未來(lái)就能利用這種技術(shù)來(lái)實(shí)現科幻小說(shuō)中星際旅行冬眠艙效果。
參考來(lái)源：
1.Elliott Ferris et al, Genomic convergence in hibernating mammals elucidates the genetics of metabolic regulation in the hypothalamus, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adp4025. www.science.org/doi/10.1126/science.adp4025
2.Susan Steinwand et al, Conserved noncoding cis elements associated with hibernation modulate metabolic and behavioral adaptations in mice, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adp4701. www.science.org/doi/10.1126/science.adp4701
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