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地下最強鼴鼠離開地底會癲癇 原來與基因有關

2020/5/4 — 15:50

圖:National Geographic Wild 影片截圖

圖:National Geographic Wild 影片截圖

生活於地底的非洲鼴鼠有極低代謝率、身體機能幾乎不退化,也極少患癌,更無法感受到由強酸、辣椒素等物質造成的痛覺,堪稱地下最強。不過,其中一種鼴鼠裸鼴鼠 (Heterocephalus glaber) 也有致命弱點:如果脫離高濃度二氧化碳 (carbon dioxide, CO2) 地下環境,牠們會癲癇發作。

過去有研究發現,裸鼴鼠可不需氧只依靠高濃度 CO2 就能生存,但上月底刊於 Current Biology 的研究則更進一步顯示, CO2 是裸鼴鼠健康的秘密,或者是牠們比一般老鼠(同為齧齒目動物)長壽 10 倍的原因。

是次研究指,裸鼴鼠依賴 CO2 生存是與基因變異 (genetic variant) R952H 有關,該變異能影響負責調節大腦神經元中氯含量的 KCC2 蛋白。由於 KCC2 蛋白不能正常運作,神經元中的氯離子無法完成其工作,即保持神經元的平靜和冷靜,因此裸鼴鼠大腦會在低 CO2 情況下會過度活動並使身體癲癇。

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人類也會有與裸鼴鼠相同的調控 KCC2 蛋白基因變異,有這些基因變異的人會更易出現熱性抽搐 (febrile seizures) 。另外,同樣的基因變異在特發性全身性癲癇、精神分裂症和自閉症患者中也可被發現。

在團隊進一步的實驗發現,裸鼴鼠服用抗癲癇藥地西泮 (Diazepam) 後,會誘使其癲癇發作,支持裸鼴鼠利用大氣中過量的 CO2 來補償 R952H 引起的氯離子失衡假說。

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換言之,裸鼴鼠大腦的默認設置更傾向於找出不適合的地方,而非找到宜居位置——正因為牠們缺乏了其他哺乳類動物應有的神經元活動抑制機制,而地底巢穴網絡有更高 CO2 濃度,牠們才會待在當中糾正大腦的失衡。

大家最關心的還是發現到底有甚麼用:發現可找出醫治人類癲癇發作和類似神經系統疾病的更好方法,但何時才可研製到新藥/治療方法,或者要等到疫情過後神經學家才有空檔進一步一研究了。

報告:
Zions, M., Meehan, E.F., Kress, M.E. & et al. (2020). Nest Carbon Dioxide Masks GABA-Dependent Seizure Susceptibility in the Naked Mole-Rat. Current Biology. doi: 10.1016/j.cub.2020.03.071

原刊於作者 Facebook 專頁

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