利用果糖——无惧氧化损伤

裸鼹鼠常年在地底缺氧环境生活，由氧气造成的氧化损伤本来就比陆地上生活的动物少。为了应对缺氧环境，裸鼹鼠进化出了抓氧能力超强的血红蛋白，科学家给它起了个外号——“黏黏血红蛋白”，即使在稀薄的氧气中依然能抓住氧气分子。

除此之外，裸鼹鼠还进化出了利用果糖作为能量供应的特殊应激能力，这是绝大多数动物都无法做到的。

虽然人类也会摄入包括果糖在内的各种糖原，但这些糖原需要转化成葡萄糖才能参与氧化代谢最终变成能量。人类在缺氧时只能通过将葡萄糖无氧酵解成乳酸来暂时顶一顶，这也是剧烈运动后肌肉酸痛的原因。可是无氧酵解的效率非常低，根本无法支持像大脑这样高度“耗能”的器官。然而裸鼹鼠却可以直接利用果糖进行无氧代谢，在缺氧十分钟后，裸鼹鼠身体主要器官的供能就从“葡萄糖模式”转换为“果糖模式”，虽然只能支撑十几分钟，但也足以让它挖个地道逃出生天。裸鼹鼠在完全无氧的环境里至少能撑18分钟依旧没影响，要知道人类大脑缺氧后就算不死也可能导致全身瘫痪。

防癌四大绝技——癌症？不存在的

目前科学家还没有发现一只患癌症的裸鼹鼠，这是为什么？

裸鼹鼠的基因组里有许多抑癌基因（如ARF基因），同时缺少与癌症发生相关的基因，从源头上就已经极大降低了癌症发生的概率。

癌症的发生与DNA突变和损伤有很大关系。生物细胞内的DNA受到损伤后，机体会启动修复程序，如果修复功能有缺陷可能造成细胞死亡或突变，损伤突变的细胞既不执行凋亡信号又无法被清除继而形成肿瘤。有研究发现，裸鼹鼠基因组里负责修复DNA的基因拷贝数较高，DNA损伤增加几乎不会发生在裸鼹鼠身上。

裸鼹鼠的细胞内还有大量帮助蛋白质正确折叠的分子伴侣蛋白，这些蛋白使得DNA在复制过程中几乎不会出错；也极大减少了产生错误的垃圾蛋白的概率，避开了蛋白稳态丧失这一可能导致细胞衰老和突变的情况。

此外，裸鼹鼠细胞会制造并释放出一种透明质酸(HMM-HA)，这种物质充盈在细胞外基质里，将细胞分隔开。人类和其他很多动物体内也有透明质酸，不同的是，裸鼹鼠的透明质酸分子尺寸是人的5倍左右，且裸鼹鼠体内分解透明质酸的酶很不活跃，使得它体内透明质酸的浓度特别高。这一技能本来是为了拥有一身灵活的皮肤以适应地穴生活，却意外的获得了抗癌的“超能力”——HA信号通路激发了接触抑制，一旦细胞过度拥挤便会停止分裂。当裸鼹鼠体内细胞排列过密时，它可以调整细胞分裂速度，杜绝癌细胞的大量增殖。

普通细胞接触抑制后停止分裂，癌细胞没有接触抑制形成肿瘤。 图片来源：网络

结语

裸鼹鼠与人类基因的相似性高达80%到93%，如果人类也能学会裸鼹鼠的技能：能实现机体自我修复，同时将癌症发病率控制在极低水平，那我们岂不是不用变成吸血鬼就能远离衰老和死亡，保持年轻状态~

想一想，还真是美滋滋啊！也难怪裸鼹鼠会成为实验室中的宠儿了！

参考文献：

[1] Edrey YH, Hanes M, Pinto M, Mele J, Buffenstein R. 2011. Successful aging and sustained good health in the naked mole rat: a long-lived mammalian model for biogerontology and biomedical research. ILAR J. 52:41–53

[2] Thomas J. Park at.al Fructose-driven glycolysis supports anoxia resistance in the naked mole-rat [J].Science 21 Apr 2017:Vol. 356, Issue 6335, pp. 307-311

[3]J. U. Jarvis, Eusociality in a mammal: Cooperative breeding in naked mole-rat colonies. [J]. Science 212, 571–573 (1981).

[4]P. W. Sherman, J. U. M. Jarvis, R. D. Alexander, Eds. The Biology of the Naked Mole-Rat (Monographs in Behavior and Ecology, [J].Princeton Univ. Press, 1991)

[5]L.-N. Schuhmacher, Z. Husson, E. S. Smith.The naked mole-rat as an animal model in biomedical research: Current perspectives. [J].Open Access Anim. Physiol. 7, 137–148 (2015).

[6] Xiao Tian, Jorge Azpurua, Christopher Hine, Amita Vaidya, Max Myakishev-Rempel, Julia Ablaeva, Zhiyong Mao, Eviatar Nevo, Vera Gorbunova, and Andrei Seluanov.High molecular weight hyaluronan mediates the cancer resistance of the naked mole-rat [J].Nature. 2013 Jul 18; 499(7458): 346–349.

作者单位：中国科学院分子细胞科学卓越创新中心/生物化学与细胞生物学研究所

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