把自己努力喂胖之后，棕熊就會開始長達數(shù)月的冬眠。冬眠結(jié)束后，熊除了肚子餓，身體基本沒什么大問題。

同一只熊，十月份冬眠前的樣子（左），次年四月份冬眠結(jié)束后的樣子（右） | 圖片來源：WSU Bear Center

然而，對人而言，不管有多累，如果試圖睡那么長時間，人的身體就會出現(xiàn)血栓、肌肉萎縮、骨質(zhì)流失以及褥瘡等問題。別說連躺七個月，就是連坐十幾個小時的車或飛機，人的身體都會開始難受，得血栓的風(fēng)險也會隨之增大。

那么，連躺幾個月的熊為什么完全不用擔(dān)心血栓？它們究竟是怎么辦到的呢？

一項研究發(fā)現(xiàn)，答案在于一種特殊的蛋白質(zhì)。冬眠的熊之所以可以靜止數(shù)月而安然無恙，是因為它們產(chǎn)生的一種有助于血液凝固的蛋白質(zhì)較少，因此不會形成致命的血栓。

世界各地的科學(xué)家、醫(yī)生和獸醫(yī)們都在探索動物的冬眠，并希望利用這些發(fā)現(xiàn)開發(fā)治療心血管疾病和其他人類疾病的藥物。一些太空機構(gòu)和軍方也在投入資金研究冬眠，好幫助宇航員更好地應(yīng)對太空旅行，執(zhí)行長期任務(wù)，或治療受傷后無法活動的士兵。

給棕熊抽血

雖然研究的是棕熊冬眠的秘密，但在夏天，研究團隊就開始乘坐直升機飛在瑞典斯堪的納維亞的上空尋找棕熊。

當(dāng)一架敏捷的小型直升機降落在目標(biāo)熊的上方時，聞風(fēng)而動的棕熊隨即抬起頭來，用幾乎隱藏在毛發(fā)中的小眼睛看了看，然后就開始奔跑。在專業(yè)人員的操作下，麻醉槍射到熊身上，它隨即睡著了。之后，獸醫(yī)會沖過去檢查熊是否被麻醉了，而幾百米外，另一組研究人員則焦急地等待著。

研究人員的時間很少，因為麻醉持續(xù)大約一個小時。得到確定的“OK”之后，他們立即按照預(yù)定的順序跪在毛茸茸的野獸周圍開始取樣，所需的每個樣本在幾分鐘內(nèi)就會被采集、處理和冷凍。

一個小時內(nèi)，任務(wù)就完成了，大家立即撤退，其中一名獸醫(yī)會給這只熊一種解毒劑，這樣它就可以繼續(xù)去吃藍莓了。

**在得到的樣本中，最重要的當(dāng)屬熊的血液。**由于血細(xì)胞在體外迅速退化，研究人員就把將離心機和其他實驗室設(shè)備從德國運到瑞典的一所鄉(xiāng)村房屋?！?span style="box-sizing: border-box; font-weight: 700;">如果你研究血液和血小板，你必須非常快，”研究項目中的一位心臟病專家托比亞斯·佩佐德(Tobias Petzold)說道。

研究團隊一共跟蹤了十幾只棕熊，這些熊都佩戴著 GPS 項圈，這有助于科學(xué)家們在冬天找到熊的洞穴。在森林里，研究人員會通過無線電測向天線和在電子設(shè)備的地圖上查看熊的位置。接著，一群來自德國、法國、丹麥、瑞典和挪威等國家的研究人員開始前往熊冬眠的洞穴。

在白雪皚皚的森林里，徒步跋涉尋找冬眠的熊并給它抽血可不容易?！?span style="box-sizing: border-box; font-weight: 700;">有時候，當(dāng)我們到達時，熊會醒來然后逃走。當(dāng)你爬進熊的洞穴時，熊會是一種頗具危險的動物。”參與此項目的挪威內(nèi)陸應(yīng)用科技大學(xué)(Inland Norway University of Applied Sciences)應(yīng)用生態(tài)學(xué)教授喬恩·阿納姆（Jon Arnemo）說道。

人們會將成功麻醉的棕熊從洞穴里拖出來，采集樣本。采集結(jié)束后，再將其小心翼翼地放回洞穴，繼續(xù)冬眠。而在接下來的夏天，他們會追蹤同樣的熊并繼續(xù)采集血液樣本。

蛋白質(zhì)“HSP47”夏多、冬少

研究團隊在這之前就發(fā)現(xiàn)，熊的血小板對于血栓的形成至關(guān)重要，在冬天不太可能粘在一起?，F(xiàn)在，通過對比分析夏季和冬季的樣本，研究人員注意到了熊血液的季節(jié)性差異可以解釋為什么熊的血小板在冬天粘性較低。

答案的關(guān)鍵在于一種名為 HSP47 的蛋白質(zhì)——夏季時，它在熊的血液中含量豐富，但在冬季幾乎消失了。

這種蛋白質(zhì)出現(xiàn)在血小板表面，可以幫助血細(xì)胞粘在一起。當(dāng)傷口形成血塊時，它們會阻止身體流血并幫助傷口愈合。但是，當(dāng)血液在靜脈內(nèi)凝固而不能自然溶解時，就可能形成致命的血栓。在這個過程中，血小板上的 HSP47 會激活中性粒細(xì)胞（一種白細(xì)胞），使它們形成一張“網(wǎng)”，捕獲蛋白質(zhì)、病原體和細(xì)胞，從而導(dǎo)致血栓。

由于冬眠的熊產(chǎn)生的 HSP47 較少，它們的血液不太可能形成這些“網(wǎng)”，因此不會輕易凝結(jié)形成血栓。 | 圖片來源：參考資料[3]

“通過仔細(xì)檢查（棕熊）血小板中的蛋白質(zhì)，我們發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì) HSP47 在冬天幾乎不存在。當(dāng)我們在小鼠身上去掉控制蛋白質(zhì) HSP47 合成的基因后，我們發(fā)現(xiàn)這些小鼠幾乎無法形成血栓”，對這群棕熊進行了十多年研究的瑞典厄勒布魯大學(xué)醫(yī)院的心臟病專家奧勒·弗羅貝特（Ole Fr?bert）說道。

“這一發(fā)現(xiàn)非常令人興奮，因為這對于因缺乏活動而面臨血栓風(fēng)險的人來說可能非常重要。”

圖片來源：參考資料[3]

這個研究結(jié)果讓研究人員看到了開發(fā)抗血栓新藥的巨大前景。靜脈血栓栓塞主要包括深靜脈血栓和肺栓塞，是人類發(fā)病和死亡的主要原因。已經(jīng)有幾種藥物被廣泛用于預(yù)防血栓，但這些藥物的共同特征是它們都與出血風(fēng)險有關(guān)，嚴(yán)重時甚至可能危及生命。

通過研究棕熊冬眠的能力，不僅有助于我們開發(fā)出副作用較小的預(yù)防血栓藥物，還可能幫助人類解決肥胖和超重的公共衛(wèi)生問題。

或許有一天，我們還會憑借熊冬眠的奧秘，實現(xiàn)科幻作品中的太空旅行。

參考文獻

[1] Researchers decode the secret of bears in pursuit of new treatment against blood clots. (2023, November 09). Aarhus University. Retrieved from https://biomed.au.dk/display/artikel/researchers-decode-the-secret-of-bears-in-pursuit-of-new-treatment-against-blood-clots

[2] Now we know why hibernating bears don’t get blood clots. Retrieved from https://www.science.org/content/article/now-we-know-why-hibernating-bears-don-t-get-blood-clots

[3] Fr?bert, O., Fr?bert, A. M., Kindberg, J., Arnemo, J. M., & Overgaard, M. T. (2020). The brown bear as a translational model for sedentary lifestyle-related diseases. J. Intern. Med., 287(3), 263–270. doi: 10.1111/joim.12983

[4] Grandoni, D. (2023). Learning to sleep like a bear could save your life. Washington Post. Retrieved from https://www.washingtonpost.com/climate-environment/2023/12/23/bear-hibernation-research-health-care

[5] Following the trail of the bear's secrets - English. Retrieved from https://www.inn.no/english/research/research-news/following-the-trail-of-the-bears-secrets

[6] Hibernation | Bear Project. Retrieved from https://www.brownbearproject.com/hibernation

[7] Hibernation of brown bears: clues to protect against thrombosis. (2023, April 14). Ludwig-Maximilians-Universit?t München, Geschwister-Scholl-Platz 1, 80539 München. Retrieved from https://www.lmu.de/en/newsroom/news-overview/news/hibernation-of-brown-bears-clues-to-protect-against-thrombosis.html

[8] ScienceNordic. (2018, April 10). Retrieved from https://www.sciencenordic.com/animals--plants-denmark-forskerzonen/gut-bacteria-keeps-bears-healthily-obese/1454922

[9] WildSweden - wildlife adventures in Sweden. Retrieved from https://www.wildsweden.com/facts-about-bears-in-sweden

策劃制作

來源丨把科學(xué)帶回家（id：steamforkids）

責(zé)編丨鐘艷平

歡迎掃碼關(guān)注深i科普！

我們將定期推出

公益、免費、優(yōu)惠的科普活動和科普好物！