一种限制细胞损伤的基因可能是存活的关键避免冷暴露。
研究人员已经发现了一种基因，这种基因可以使哺乳动物细胞在冬眠期间经历的极低温度下长时间存活。
体温低于10摄氏度对人类和许多其他哺乳动物来说是致命的，因为长期的冷应激会导致细胞积累有害的自由基，尤其是脂质过氧化自由基，导致细胞死亡和器官衰竭。但是一些哺乳动物可以通过冬眠来抵御寒冷的压力。许多小型哺乳动物的冬眠包括数天到数周的深度麻木周期，在此期间动物停止活动，体温降至极低的水平，其间穿插着短时间的正常体温和活动。
现在，由日本北海道大学助理教授Masamitsu Sone和Yoshifumi Yamaguchi教授领导的一项研究已经确定了一种关键基因，可以帮助冬眠的叙利亚仓鼠(金仓鼠，Mesocricetus auratus)避免冷诱导的细胞死亡。研究结果发表在《细胞死亡与疾病》杂志上。
为了鉴定该基因，研究人员首先设计了对寒冷敏感的人类癌细胞，使其携带来自耐寒仓鼠细胞的基因，然后他们将人类细胞暴露在长时间的寒冷环境中，并从寒冷中重新加热。通过分析人类细胞在寒冷暴露和重新变暖的压力下存活下来的基因组，研究小组可以识别出被纳入人类细胞基因组并使它们能够在寒冷中生存的仓鼠基因。
这一分析揭示了一个可能的候选基因:编码谷胱甘肽过氧化物酶4 (Gpx4)的基因，这是已知可以减少哺乳动物细胞中活性氧影响的蛋白质家族之一。当这种基因的活性在仓鼠细胞中被抑制时，无论是通过基因工程敲除，还是通过化学方法抑制其活性，细胞只能在极寒环境中存活较短的时间——两天，而不是五天——然后由于过氧化脂质的积累而死亡。
Gpx4在人类和仓鼠细胞中表达，但只有仓鼠可以冬眠，因此研究小组研究了人类Gpx4和仓鼠Gpx4的行为是否不同。有趣的是，他们发现即使是人类Gpx4在人类细胞中过度表达时也能提供冷保护。
这些发现是最终理解一些哺乳动物如何能够在极端寒冷中安全冬眠的奥秘的第一步。这一发现可能对人类健康有潜在的应用，例如使用低温改善移植器官的长期保存，或使用低温作为治疗工具。
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希望本篇文章《研究发现与抗寒性相关的基因在冬眠哺乳动物中发挥作用》能对你有所帮助！
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