苏澄宇

　　

　　熊是一种典型的冬眠动物。对熊来说，一年主要分为三个季节：春至秋是享乐季节;秋至冬是大吃特吃季节;冬至春是睡觉季节，因为这段时期绵延了整个冬天，所以又被称为“冬眠期”。

熊：我冬眠就不需要大小便，你行吗？

　　熊在冬眠期间，新陈代谢速度会变慢，它们的体温会降至1℃到9℃。所有身体机能都会大幅减退：呼吸变弱，心跳变慢，对外界刺激的敏感度也会下降。除此之外，还有一个很重要的特征，那就是在这段时间内，它们不需要大小便。

　　大小便可以排出含氮化合物。含氮化合物不能正常排出，熊的血液中非蛋白含氮量会急剧上升。但奇怪的是，这并不会损害熊的肾脏或肝脏。要知道，如果人类血液中非蛋白含氮量超出正常值，就会出现一系列的健康问题。人体中血液的正常含氮量为0.2mg/ml～0.25mg/ml（全血），其中尿素所含的氮最多，若超出这个值，说明你的肾可能出问题了。血液中非蛋白含氮量的测定是临床上判断肾功能的一项重要指标，当肾功能衰竭的时候，血液中的非蛋白含氮化合物就会升高。这也是为什么人类不能冬眠的原因之一，因为代谢速率过慢，会导致体内的有害物质堆积过多。

熊：我胖我健康，你行吗？

　　熊还有一个神奇的本事。在冬眠开始前，它们会大吃特吃，吃成一个大胖子。美国阿拉斯加卡特迈国家公园和自然保护区甚至还为熊举办了“胖熊周”活动，看看哪头熊吃得最多，全世界的网友都可以参加投票。2019年的冠军是435号Holly，它是一个“妹纸”（雌性）。

　　人类如果想冬眠，也得靠大吃大喝来囤积脂肪。但人要吃成这样的大胖子，就要出大事了。因为人类的体重如果大幅增加，脂肪、肝脏以及肌肉组织细胞对胰岛素的敏感度便会降低，胰岛素水平进而升高。胰岛素增加，反过来又会阻止脂肪细胞的分解，从而形成恶性循环，最终发展为胰岛素抵抗。胰岛素抵抗引起的血浆中高胰岛素和高糖含量，则经常会导致代谢综合征、痛风和2型糖尿病。

　　在这点上，熊真的很让人“羡慕、嫉妒、恨”。科学家曾观察过熊在冬眠前、冬眠中和冬眠后的血糖水平、胰岛素水平、体重以及其他代谢指标。结果发现，它们增重超过45kg后，其细胞依然对胰岛素很敏感，血糖和胰岛素水平也保持着稳定。虽然在冬眠开始后，熊会经历暂时的、季节性的胰岛素抵抗期，但当春天来临，一切又会恢复正常。

　　所以每年春天，从冬眠中醒来的熊都不会因为冬眠而出现健康问题，尽管刚醒来时它们会有点昏昏沉沉的，但整体来说还是健康的。简单来说，它们在冬眠的前期和中期虽然是胖子，却是健康的胖子。熊在春天冬眠醒来后，全身的脂肪差不多耗没了，但只是看起来瘦了些，肌肉含量基本没有变化，经过一番大吃大喝，就能恢复正常体态了。

　　然而，如果一个人在床上躺得太久，就会出现肌肉萎缩的问题。如果一个人一直躺着不动，肌肉量会以每周10%～15%的速度减少。当然这种减少不会一直持续，直到和人一天摄取的能量“收支持平”以后，就会停止。

为何熊冬眠不出毛病？

全靠基因

　　为什么熊冬眠这么久也不会有毛病呢？

　　美国华盛顿州立大学的一组研究人员2019年9月在《通信生物学》杂志上发表了一篇研究报告，解释了冬眠中的灰熊的细胞发生了什么变化。

　　研究发现，冬眠对每个组织的细胞影响都是不同的。其中，熊的脂肪组织的基因表达差异性在冬眠期间最大，而肌肉组织几乎没有变化。他们还发现，即便是同一只熊的脂肪细胞，在一年的不同时间段，脂肪细胞中的大部分基因也会改变它们的表达水平。换言之，如果我们想通过基因编辑来获得类似熊的冬眠能力，也是一件很难的事。因为这不是修改一两个基因就可以搞定的。

　　正是这些基因，在熊的冬眠過程中，表现出与胰岛素信号传导、肌肉蛋白降解和尿素生成的相关功能的基因表达量减少，而与肌肉蛋白合成相关的基因表达量增加。这也就解释了为什么灰熊在冬眠期间能保持肝脏和肾脏的健康，并且肌肉还能不萎缩。

　　未来人类也许会需要“冬眠”，比如星际旅行什么的，但现阶段想要完美地控制人体细胞的新陈代谢，保持相对健康的水平，还是一件很难的事。