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冬天到了，和床“黏”在一起、難舍難分的你還好嗎？被窩太舒服，誰不想一鍵開啟“冬眠模式”，從(cong) 寒冷的冬日一覺睡到明媚的春天呢？

想法很美好，人類卻不能冬眠，隻能感慨：人怎樣才能像熊一樣冬眠啊？

一年四季？熊：不好意思，我隻有三季

熊是一種典型的冬眠動物。

對於(yu) 熊來說，一年主要分為(wei) 三個(ge) 季節：春至秋的享樂(le) 季節；秋至冬的大吃特吃季節；冬至春的睡覺季節，因為(wei) 睡覺時間延綿了整個(ge) 冬天，所以這段時間又被稱為(wei) “冬眠”。

冬眠前的灰熊 （圖片來源：National Park Service, via Reuters）

一起冬眠嗎？不大小便那種

熊在冬眠期間，新陳代謝速度會(hui) 減慢，體(ti) 溫會(hui) 降至1℃到9℃。所有身體(ti) 機能也會(hui) 大幅下降：呼吸很弱，心跳變慢，對外界刺激的敏感性下降。

除此之外，還有一個(ge) 很重要的點，那就是這段時間，它不會(hui) 大便或小便。大小便可以排出含氮化合物，但由於(yu) 冬眠期間含氮化合物不能正常排出，熊的血液中非蛋白含氮量急劇上升。但奇怪的是，這並不會(hui) 損害熊的腎髒或肝髒。

要知道，如果人類血液中非蛋白含氮量超出正常值，就會(hui) 出現一係列的健康問題。人體(ti) 中血液的正常含氮量為(wei) 20~25毫克/100毫升（全血），其中尿素所含的氮最多。超出這個(ge) 值說明你的腎可能有問題了。

血液中非蛋白含氮量的測定是臨(lin) 床上判斷腎功能的一項重要指標，當腎功能衰竭的時候，血液中的非蛋白含氮化合物就會(hui) 升高。這也是人類為(wei) 什麽(me) 不能冬眠的原因之一，因為(wei) 代謝速率過慢，導致體(ti) 內(nei) 的有害物質積累過多。

熊：我胖我健康，你行嗎？

並且，熊還有一個(ge) 神奇的地方。

前文提到說，熊在冬眠開始前，會(hui) 大吃特吃，變成一個(ge) 大胖子。美國阿拉斯加卡特邁國家公園和自然保護區（Alaskas Katmai National Park）甚至還為(wei) 熊舉(ju) 辦了“胖熊周”活動，全世界的網友都可以參加投票，看誰才是吃得最多、長得最肥的崽。今年的冠軍(jun) 熊是480號Otis，這是它繼2014年、2016年和2017年奪冠之後第四次拿到冠軍(jun) 了。

Otis的照片（圖片來源：Katmai National Park & Preserve）

人類如果想冬眠，就也得大吃大喝來囤積脂肪，但要吃成Otis這樣的大胖子，可就出大事了。人類如果體(ti) 重大幅增加時，脂肪、肝髒以及肌肉組織細胞對胰島素的敏感度會(hui) 降低，進而胰島素水平升高。胰島素增加反過來又會(hui) 阻止脂肪細胞的分解，從(cong) 而形成惡性循環，最終發展為(wei) 胰島素抵抗。胰島素抵抗引起的血漿中高胰島素和高糖含量，則經常會(hui) 導致代謝綜合征、痛風和2型糖尿病。

2型糖尿病的機理 （圖片來源：Frontiers）

這點上，熊就很讓人羨慕嫉妒恨了。

科學家曾觀察過熊在冬眠前、冬眠中和冬眠後的血糖水平、胰島素水平、體(ti) 重以及其它代謝指標，發現它們(men) 增重超過約45千克後，它們(men) 的細胞依然對胰島素敏感，血糖和胰島素水平也保持穩定。雖然在冬眠開始後，熊們(men) 會(hui) 經曆暫時的、季節性的胰島素抵抗期。但當春天來臨(lin) 時，一切就又完全恢複正常了。

所以每年春天醒來，熊都不會(hui) 因為(wei) 冬眠而遇到健康問題，盡管剛起來有點昏昏沉沉的，但整體(ti) 來說是健康的。簡單來說，它們(men) 在冬眠前中期雖然是一個(ge) 胖子，但卻是一個(ge) 健康的胖子。真是氣skr人！

最後，春天熊冬眠醒來之後，除了脂肪差不多沒了，看起來瘦了些，肌肉基本沒變化，通過吃吃吃就又能恢複了。然而，如果一個(ge) 人在床上躺太久，就會(hui) 出現肌肉萎縮的問題。如果一個(ge) 人一直躺著不動，肌肉會(hui) 以每周10-15%的速度下降。當然這種減少不會(hui) 一直持續下去，直到和你一天的能量收支持平以後，就會(hui) 停止。

同一隻熊的增重前和增重後的對比 （圖片來源：Washingtonpost.com）

為(wei) 何熊冬眠不出毛病？全靠基因

那為(wei) 什麽(me) 熊不會(hui) 有這些冬眠帶來的毛病呢？

華盛頓州立大學(Washington State University)的一組研究人員2019年9月在《通信生物學》(Communications Biology)雜誌上發表了一項研究，解釋了冬眠中的灰熊細胞發生了什麽(me) 。

這所大學是美國唯一的灰熊研究中心（W.S.U. Bear Center）,那裏共有11隻熊，其中一些灰熊要麽(me) 是被圈養(yang) 的，要麽(me) 是在野外被認定為(wei) 存活有問題的熊之後，被轉移進來的。

灰熊（圖片來源：WSU Bear Center）

研究人員在一年中共3次從(cong) 6隻圈養(yang) 灰熊的肝髒、脂肪和肌肉組織中提取樣本。然後在實驗室裏，研究人員分析了樣本的DNA，以了解細胞在一年中發生的變化。研究發現，冬眠對每個(ge) 組織的細胞影響都是不同的。

其中，熊的脂肪組織的基因表達差異性在冬眠期間最大，而肌肉組織幾乎沒有變化。

熊的脂肪表達差異遠大於(yu) 肌肉和肝髒的 （圖片來源：文獻1）

並且發現即便是同一隻熊的脂肪細胞，在一年的不同時間段，脂肪細胞中的大部分基因也會(hui) 改變它們(men) 的表達水平。要知道，研究人員之前觀察馬達加斯加矮狐猴冬眠時，發現在它們(men) 的脂肪細胞中，隻有幾百個(ge) 基因會(hui) 季節性地改變其表達水平。換言之，如果我們(men) 想通過基因編輯來獲得類似熊的冬眠能力，是一件很難的事，因為(wei) 不是修改一兩(liang) 個(ge) 基因就可以搞定的……

這些基因中，與(yu) 胰島素信號傳(chuan) 導、肌肉蛋白降解和尿素生成的相關(guan) 功能基因表達量減少，而與(yu) 肌肉蛋白合成相關(guan) 的基因表達增加。這也就解釋了為(wei) 什麽(me) 灰熊在冬眠期間能保持肝髒和腎髒的健康，並且還能夠肌肉不萎縮。說到底還是基因啊！

雖說未來人類也許會(hui) 用到冬眠的能力，比如星際旅行什麽(me) 的，但那是未來的事，現階段想要完美控製人體(ti) 細胞的新陳代謝，保持相對健康的水平，還是一件很難的事。所以還是趕緊在寒冷的冬日裏早起搬磚吧。

參考文獻：

[1]https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(14)00316-7

[2]

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