熊可以冬眠，人为什么不行？

苏澄宇

熊是一种典型的冬眠动物。对于熊来说，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，因为时间绵延了整个冬天，这段时间又被称为“冬眠期”。

熊：我冬眠就不大小便，你行吗？

熊在冬眠期間，新陈代谢速度会减慢，它们的体温会降至1℃到9℃。所有身体机能都会大幅下降：呼吸变弱，心跳变慢，对外界刺激的敏感性也会下降。除此之外，还有一个很重要的点，那就是这段时间，它不会大便或小便。

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20-25毫克/100毫升（全血）。其中尿素所含的氮最多，超出这个值说明你的肾可能有问题了。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。这也是人类为什么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积累过多。

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，变成一个大胖子。美国阿拉斯加卡特迈国家公园和自然保护区（Alaskas Katmai National Park）甚至还为熊举办了“胖熊周”活动，看看谁吃得最多，让全世界的网友都可以参加投票，看谁是最肥的熊。今年冠军是熊435号Holly，它是一个“妹纸”（雌性）。

人类如果想冬眠，也得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。因为人类如果体重大幅增加，脂肪、肝脏以及肌肉组织细胞对胰岛素的敏感度便会降低，进而胰岛素水平升高。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，它们增重超过约45千克后，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，熊们会经历暂时的、季节性的胰岛素抵抗期，但当春天来临，一切就又完全恢复正常了。

所以每年春天，冬眠中醒来的熊都不会因为冬眠而出现健康问题，尽管刚起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，它们在冬眠前中期虽然是一个胖子，却仍是一个健康的胖子。熊在春天冬眠醒来后，全身的脂肪都差不多没了，但只是看起来瘦了些，肌肉基本也没有变化，再通过一番大吃大喝就又能恢复正常体态了。

然而，如果一个人在床上躺太久，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%的速度下降。当然这种减少不会一直持续下去，直到和你一天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今年9月在《通信生物学》杂志上发表了一项研究，解释了冬眠中的灰熊的细胞发生了什么。

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。要知道，研究人员之前观察马达加斯加矮狐猴冬眠时，它们的脂肪细胞中只有几百个基因会季节性地改变其表达水平。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，在熊冬眠过程中，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基因表达量减少，而与肌肉蛋白合成相关的基因表达增加。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，并且还能够肌肉不萎缩。

未来人类也许会用到冬眠的能力，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。