人如果長期不活動就會四肢無力,虛弱不堪,但沉睡幾個月的黑熊卻仍然能夠強壯如初。動物世界里的黑熊具有一種不同凡響的能力,冬眠了幾個月從獸穴中出來的黑熊,雖然經過冬眠期,它們的骨骼仍然像進去一樣的強健。這確實令人難以想像,一段時期臥床不起的病人,其骨骼就會變得像干繃繃的炸土豆片一樣,很容易骨折。此外,骨質疏松癥一直在困擾著成千上萬的老年人。
美國密歇根大學生物醫學工程系的助教多納胡決心揭開黑熊不得骨質疏松癥之謎,他知道如果能發現黑熊這一不同尋常的奧秘,就能開發研制出對癥的藥物來幫助患有骨質疏松癥的病人。根據美國骨質疏松癥基金會的統計,美國50歲以上的老年人中,一半的女性骨折病人和1/4的男性骨折病人都是因為骨質疏松癥的原因而導致的。
多納胡和同事們發現黑熊年齡越大骨骼越是強健,而我們人類則相反,年齡越大,骨骼就變得越是脆弱。在充分利用鈣和保持骨骼強壯方面,黑熊一定有什么秘密的絕招,即使在它們不吃不喝的長期睡眠中也不用擔心會得骨質疏松癥。
雖然它們被叫做黑熊,但實際上它們皮毛的顏色經常在變換,有時是淺灰色,有時是黃棕色,有時又會變成深褐色,偶爾它們的毛色也會變得像北極熊一樣的雪白,只是個子要小得多。
要發現黑熊是如何度過不吃不喝也不動的漫長冬眠期而保持骨骼強健的,還需要更多的研究,但是多納胡說,他已經有證據表明他的研究方向和理論是正確的。
他說,骨質流失與能否在血液中保持一定含量的鈣有關,顯然黑熊具有某種特殊的本領使鈣保持在適當的水平。其他的冬眠動物由于大小便等原因會使鈣流失,而黑熊在冬眠過程中卻不會損失鈣,顯然它們具有某種特殊的“回收利用”鈣的本領,它們能將骨骼釋放到血液里的鈣重新“收回”。
維古尼亞野生動物科學研究教授邁克爾·沃恩那兒有幾頭被捕獲供研究的黑熊,沃恩是一位研究熊的生理學的專家,他每10天收集一次熊的血液,維吉尼亞技術中心的這些熊到了冬天就不給它們喂食,迫使它們冬眠,多納胡從沃恩處可以源源不斷地得到熊的生命過程中有關的數據資料。
此外,沃恩和同事還經常到野外去收集冬眠熊的血液,不過這很危險,必須十分小心謹慎才行。他們先設法將熊麻醉,然后再抽取它們的血液。多納胡說:“當然你可不想熊在這個時候醒過來?!?/p>
他們的研究發現,人類與黑熊的一個最根本的差別在于:熊的骨頭處于“不停的修復”中,一方面骨組織隨時在流失,另一方面在不斷地構成新的骨組織。
人在生病臥床不起缺乏活動時,或者是其他的動物如蝙蝠和松鼠等在冬眠時,會有更多的骨質流失,而新的骨組織的形成能力卻在下降,所以骨骼就會變得虛弱。除了黑熊以外,所有的哺乳動物都是這樣,而黑熊則不同,它能不斷地生長新骨。
要做到這一點,那就必須不斷地補充鈣,但是熊在冬眠時是不吃也不喝的,那么鈣是從何而來的呢?原來它們能重復利用身體里的鈣,它們能夠讓骨骼里流失的鈣重新回到原處。
它們是如何做到的呢?多納胡猜想這可能是荷爾蒙激素的原因。
據分析,起作用的很有可能是一種甲狀旁腺,它分泌出來的一種荷爾蒙叫做甲狀旁腺素,現在科學家們對它正在進行多方研究。研究人員想知道,對于患有骨質疏松癥的病人以這種荷爾蒙進行治療是否能有幫助。
可是當他和同事從熊身上獲取的血液中試圖確定這種荷爾蒙的精確構成時,他們都大吃一驚,他們發現人類的這種荷爾蒙并不能起作用,同樣老鼠的也不行。顯然,熊的這種荷爾蒙是不同的,熊的這種荷爾蒙里一定含有不同尋常的寶貴信息。
研究人員開始下工夫將熊的這種荷爾蒙分解成不同的成分,以確定其不同之處究竟在哪里。如果可能的話,他們將人工合成這種荷爾蒙,希望能幫助得骨質疏松癥的病人解除病痛。 但是,目前還無法完全解釋為什么熊能夠創造出這樣的奇跡來。
許多冬眠后醒來的動物都需要花兩倍于它們靜臥不動的時間來恢復體力,生活在弗吉尼亞技術中心實驗室的黑熊的冬眠時間通常為6個月,因此如果它們也像其他有冬眠習慣的動物一樣,那么,當它們重新回到窩里去睡覺時,它們的體力只能恢復到一半。
研究人員驚訝地發現,熊在冬眠即將結束的時候,它們的骨質恢復過程就開始加快,因此,當它們從冬眠的窩里走出來的時候,完全像進去時候一樣的強健。
如果其原因果真是因為荷爾蒙,那么也許科學家們已經找到了對付骨質疏松癥的途徑。
不過,正如多納胡所強調的那樣,我們還并沒有滲透黑熊的這種聰明至極的生理奧秘,因此目前我們還是無法知道黑熊的荷爾蒙能否真的讓我們的骨骼強壯,也許黑熊的荷爾蒙會讓我們像它們一樣遍體長滿黑毛,用四肢行走也未可知呢!