小鼠实验成功实现“人工冬眠”……人类也有可能实现？如何供给营养？听听研究人员怎么说

筑波大学教授们使用小鼠成功实现“人工冬眠”

“冬眠”是部分动物比如熊等的习性。直到现在，人们还没有完全搞清“冬眠”的具体机理。

据悉，筑波大学国际统合睡眠医科学研究机构教授樱井武等人与理化学研究所的团队，成功使自然界原本并无冬眠习性的小鼠实现了“人工冬眠”。

冬眠的机理（提供：筑波大学理化学研究所）

此研究成果刊登在11日出版的英国科学杂志《自然》上，据说使通常并无冬眠习性的动物成功进入“近似冬眠状态”，迄今还是第一次。

人们越来越期待，这个实验可弄清冬眠的机理，在人类的“人工冬眠”相关研究上取得更大进展。

通过刺激小鼠大脑某一部位，能引导其进入“近似冬眠状态”

樱井教授的研究小组表示，“刺激小鼠大脑某一部位，就能人工引导小鼠进入近似冬眠的状态”。那么，这究竟是怎么一回事呢？

他们使用小鼠做实验，通过使用化合物（CNO）刺激小鼠大脑某区域中存在的“神经细胞群”，发现小鼠的体温和代谢率在几天时间内明显降低。

小鼠的体温从原本大约37度下降到与室外气温相近的24度左右，耗氧量等新陈代谢也大幅降低，呈现“接近冬眠的状态”。

他们将这组“神经细胞群”命名为“Q神经（休眠诱导神经）”，并将通过刺激Q神经产生的低代谢状态命名为“QIH”。

QIH状态（筑波大学/理化学研究所）

樱井教授等通过该项研究，认为“这提示我们人类也有可能诱导产生冬眠状态。可以说，QIH的发现，使人工冬眠的研究前进了一大步”。

既然人类也有可能实现“人工冬眠”，那么还有什么问题需要攻克？如果得以实现，可以应用在哪些方面？

我们就此采访了筑波大学教授樱井武。

若想使其一直处于冬眠状态，需要做好营养管理工作

——对小鼠使用化合物（CNO）产生的冬眠状态，能够持续多长时间？

使用一次CNO，小鼠的冬眠状态能够持续48个小时左右，体温基本保持在与室温同等水平。之后体温缓慢回升，一周之后恢复到原先的状态。

通过多次使用CNO，可以令小鼠一直处于冬眠状态。但这要求做好营养管理工作。

——这次没有对小鼠供给营养吗？

没有。小鼠在冬眠状态期间完全没有进食，因为代谢率下降，没有任何问题，活得很好。

——如果一直处于冬眠状态，该采取什么办法进行营养管理呢？

当前所能想到的最合适的办法是“IVH（静脉高营养疗法）”。所谓IVH，就是通过刺入主动脉的导管注入高卡路里输液来供给营养的办法。

不过，处于冬眠状态的小鼠的代谢率变得很低，采用普通静脉输液方式可能也没有问题。

——如何唤醒处于冬眠状态的小鼠？

什么也不用做，它会自动恢复。

——将这样冬眠过的小鼠和普通小鼠进行比较，它们的身体状态有什么差异或发生了什么特殊变化吗？

经历了冬眠的小鼠在完全恢复之后，我们对其进行了各种行为实验，也对其身体组织进行了病理诊断，但没有发现任何异常。

将此技术应用于人类还存在什么问题？

——人类是否可能拥有“Q神经”？

人类身上也存在着和“Q神经”相同的神经细胞。只是，其机能还未经过调查研究。但既然同属哺乳类动物，拥有同样功能的可能性非常大。

——将本次研究成果应用于人类的“人工冬眠”，还剩下什么需要解决的问题？

就像对小鼠要使用“CNO”来刺激诱导那样，首先必须研发能够用来刺激诱导人类“Q神经”的化合物。

——要想使人类长时间持续保持冬眠状态，需要以什么样的方式供给多少营养才好呢？

根据“人工冬眠”的不同目的，可能供给营养的方式也不同。如果不久的将来用于急救或重症救治，使用“IVH（静脉高营养疗法）”方式就可以。

若是考虑到用于未来的宇宙旅行，那么除此之外，还需要结合安装监测呼吸气体和体温的仪器等，组建能够适时补充相应卡路里的系统。

有可能延缓疾病的发展进程！？

——如果人类“人工冬眠”成为可能，那么有哪些应用前景？

作为恒温动物的哺乳类动物和鸟类，其体温虽会随环境温度有所变化，但通常保持在37度左右，变动范围很小。也正因如此，大脑等许多生理机能才能得以充分发挥。从另一个角度来说，为了让体温维持在高于室温的水平上，需要耗费更多能量。因此，部分哺乳动物在冬季或饥饿等无法保障充足食物的情况下，会采取降低体温、节约必需能量的“战略”。也就是进入 “冬眠”这种“低代谢状态”。

会冬眠的动物，可以在低体温、低代谢状态下长期存活，冬眠期间几乎一动不动，各种生理机能大幅降低。

通常，耗氧量大幅下降和低体温会损害身体组织。但冬眠后，随着体温从低体温状态恢复正常，它们所有的身体组织都自动恢复，毫发无损，也不会产生筋肉萎缩问题。将这种特性运用于临床应用，是有巨大前景的。

人工冬眠的应用（提供：筑波大学）

——具体来说，用于临床应用的巨大可能性是什么呢？

有很多致命性疾病是由于氧气供应满足不了身体组织的需要导致的，比如缺血性心脏病、中风、呼吸障碍等，不胜枚举。

而在冬眠状态下需氧量大幅降低，通过人工引导人体进入冬眠状态，可以缓解氧气供给与需求之间的不匹配问题。而且，由于身体组织本身的代谢率大幅下降，疾患本身的发展也会变得缓慢。这在“急救或移植时的器官保存”“减缓慢性疾病的发展”乃至将来“实现长时间宇宙旅行中的人工冬眠”等方面，都有很大的研究价值并有望为人类带来福音。

此外，低代谢状态下身体组织如何维持正常运转，其中有很多问题我们还未弄清楚。如果这些事情有了答案，那么就会在身体组织保护方面获得更多重要的发现。

关于人工冬眠如果得以实现的具体应用实例，筑波大学和理化学研究所的研究小组认为，“比如在运送身患重病的患者时，有时要面对为治疗争取宝贵时间的情况，如果借助冬眠来安全降低人体对氧气和能量的需求，将器官和身体组织所受伤害减到最小程度，就有可能挽救宝贵生命，这是人们向来都束手无措的事情。”

看来，原本属于科幻概念的人类人工冬眠，成为现实的日子可能并不那么遥远了。

（FNN Prime Online 6月15日刊载。日文原文）

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