为什么海龟在缺氧状态也能存活6个月 科学家发现心脏的新生物机制

为什么海龟在缺氧状态也能存活6个月 科学家发现心脏的新生物机制

曼彻斯特大学(University of Manchester)和北德克萨斯大学(University of North Texas)的科学家首次证明，胚胎时期的活心脏可以通过编程，在以后的生活中经受低氧环境的影响。

BBSRC资助的对幼年常见鳄龟的研究首次解释了心脏的生物机制，帮助海龟在没有氧气的情况下存活6个月。

据研究小组称，正是胚胎发育过程中暴露在低水平的氧气下，使动物的心脏在余生中对所谓的缺氧有更强的抵抗力。

这项由曼彻斯特大学的Ilan Ruhr博士和Gina Galli博士领导的研究，有一天可以转化为减轻缺氧对心脏损害的治疗方法。该研究发表在《英国皇家学会学报B》上。

缺氧发生在心脏病发作期间，也可能在移植手术期间损害心脏。

据研究小组称，在发育过程中暴露在缺氧环境中会导致基因组的表观遗传变化，从而开启或关闭基因，这是乌龟心脏细胞耐受零氧能力的关键所在。

曼彻斯特大学博士后研究员Ilan Ruhr说:"海龟是一种令人难以置信的生物，它们能在冰层下或氧气匮乏的深海中独特地存活很长时间。"

"我们很高兴成为第一个证明通过在发育过程中早期接触低氧环境可以改变海龟对低氧环境的耐受性的人。"

"现在我们希望分离出那些能够帮助海龟在缺氧环境下存活如此之久的表观遗传特征，并希望开发出能够开启人类心脏对低氧环境耐受的表观遗传药物。"

研究小组正在研究心脏，而不是身体的其他器官，因为心脏是最容易受到缺氧损害的器官之一。

他们从幼年海龟身上分离出心肌细胞，这些海龟胚胎时期的氧含量为正常水平的21%，或者是氧含量为10%的一半。

这一过程模拟了自然界的情况:海龟巢穴底部的卵更容易缺氧。

他们让小海龟接受低水平的氧气，同时测量细胞内的钙——钙与心脏收缩蛋白结合，被称为肌丝——pH值，以及活性氧种类——我们都有的一种分子，当组织再氧化过快时，这种分子就会变得有毒。

曼彻斯特大学的吉娜·加利博士说:"海龟和人类的心脏细胞在解剖学上非常相似，所以如果我们能够了解是什么因素使它们能够在无氧环境中存活，我们希望能够将其应用到医学领域。"

"我们的研究表明，这些动物早期暴露在低氧环境中，会减少活性氧的数量，而活性氧可以保护它们的肌丝不受损伤，并允许它们在完全没有氧气的情况下正常收缩。"

"一种能够开启机制保护人类心脏不缺氧的药物将会带来巨大的好处

"例如，它可以保护有心脏病发作风险的个人或保护器官移植。"

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