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《科学画报》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

由中国科学社于1933年8月创刊,距今已有80年的历史。《科学画报》在80年的办刊历程中,形成了通俗生动、图文并茂地介绍最新科技知识,形式多样地普及科学技术的特点,对提高广大群众的科学水平,启发青年爱好科学、投身科学事业起了很大的作用,当今的不少著名学者、教授、科学家,青少年时代都曾受到它的熏陶和启发。

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没有疼痛也不患癌症的动物

2020-12-07 21:40:00

  疼痛和癌症对人类的健康生活影响很大,人类与疼痛、癌症的斗争一直在进行中。不过,世界上有一种动物,既不患癌症也没有疼痛,这就是长相有点丑陋的裸鼹鼠。

疼痛

  非典型的哺乳动物

  裸鼹鼠在分类学上属于哺乳纲啮齿目,主要分布在非洲东部的肯尼亚、埃塞俄比亚、索马里等干燥炎热地区。它们体形不大,体重约35克,身体几乎无毛,终生生活在地下0.5~2.5米的洞道内,洞道面积可以有几个足球场大。裸鼹鼠寿命可达32年,是啮齿动物中寿命最长的物种。

  裸鼹鼠在行为和生理上都与其他哺乳动物有很大的不同。在行为上,裸鼹鼠像蜜蜂、蚂蚁等昆虫一样具有高度组织化的社会结构,进行合作生活。一个家群中生活着不同年龄的几代个体,一般有10~290个成员。家群中只有一个鼠后和1~3个雄性个体来统治整个群体,并行使繁殖任务。而其他成员没有繁殖的权利,主要承担为家族觅食和保护巢穴等服务工作。

  裸鼹鼠主要取食植物的地下根部和块茎,往往需要花费很大的力气才能获得食物。为了节省能量,裸鼹鼠的代谢水平远低于同等大小的其他哺乳动物。裸鼹鼠虽然是哺乳动物,但是体温调节能力很弱,正常体温为30~33℃(也是洞道内空气的温度),当环境温度低于28℃时,裸鼹鼠就会失去保持恒温的能力,需要相互拥挤来取暖。

  裸鼹鼠具有很强的抵抗低氧的能力。它们生存的地下洞道内,二氧化碳含量很高而氧含量很低(10%~15%),这样恶劣的环境对其他动物来说,往往会导致大脑损伤,甚至会危及生命。而裸鼹鼠似乎很适应这样的生存环境。研究发现,其血红蛋白对氧气具有高亲和能力,脑组织对缺氧具有很强的耐受性。

鼠

  一生无痛也无癌

  令人惊奇的是,裸鼹鼠竟然没有疼痛感。感知疼痛的能力对动物和人类的生存是至关重要的,而裸鼹鼠似乎先天缺乏感知疼痛的能力。科学家发现,裸鼹鼠皮肤上的触觉感受器缺少一种传导痛感的物质(神经肽)。

  为什么裸鼹鼠会失去感受疼痛的能力?有学者认为,洞道内高浓度的二氧化碳很可能是一种重要的自然选择压力。裸鼹鼠的疼痛感受器被酸性物质活化的能力受到抑制,更进一步,其周围神经系统和中枢神经系统释放神经肽类物质的能力被抑制。

  进化过程使得裸鼹鼠关闭了对其生命活动没有绝对必要性的生理功能,包括神经受体的感受能力。因此,尽管裸鼹鼠失去了痛感,但这对其生存没有造成威胁。

  裸鼹鼠还具有超强的抗癌能力。研究发现,在自然环境中裸鼹鼠的细胞没有癌化的现象。科学家曾使用多种致癌物质试图诱导裸鼹鼠的细胞发生癌变,但都没有成功。

  裸鼹鼠能够抵抗癌症,主要原因是其具有一种称为“早期接触性抑制”的机制,即当细胞的密度较高时,细胞自身会进行自我调节以抑制细胞的继续分裂,从而抑制了肿瘤的发生。

  科学发现,这种机制是由一种透明质酸引发的。透明质酸是普遍存在于哺乳动物细胞间质中的非蛋白结合因子。在正常组织中,透明质酸以高分子量的形式存在,具有抑制有丝分裂、抗炎和抗肿瘤的作用。裸鼹鼠体内的高分子透明质酸含量,是人类和其他啮齿动物的5倍之多。

  相貌丑陋、拥有抗癌机制的裸鼹鼠,在行为、生理和生态学等方面独具特色,不仅丰富和加深了人们对动物适应环境能力的理解,还为人类在攻克癌症、研发止痛药、抵抗衰老等方面提供了新思路。

/王德华

本文来自《科学画报》

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