生存能力極強的水熊蟲受到科學家青睞

延年益壽是人類的最大願望，自古以來人們都在尋找抗衰老的辦法。一種極微小的蟲子的特質，吸引了科學家們的注意。他們希望蟲子身上的CAHS蛋白可對人體細胞起到抗衰老的作用。

1773年，德國科學家首次發現了一種緩步動物（Tardigrades），俗稱水熊蟲（water bear）。牠們身長不到0.5毫米，外型短而豐滿，有四對腿，每對腿末端都有爪子，生活在山頂、深海、熱帶雨林和南極洲，目前有紀錄的種類有1,000多種。

這種蟲子對溫度適應性極強，牠們可以在-272°C至190°C的溫度範圍內生存，牠們的抗壓、抗脫水、抗高輻射、耐饑荒的能力超強，甚至可以在外太空的真空環境下生存。

另外，水熊蟲在乾燥環境下的生存能力也讓科學家感到困惑，因為與其它許多生物進入假死狀態不同，水熊蟲能在遭遇極端環境和危險時，進入一種稱為「生物停滯」的狀態，等到有水源或安全時會再恢復成原來的樣子繼續生存。

美國懷俄明大學、英國布里斯託大學、加州大學默塞德分校、意大利博洛尼亞大學等機構，共同合作，對水熊蟲身上的無序CAHS蛋白是否能對人體細胞發揮作用進行了深入研究。該研究成果3月19日發表至《蛋白質科學》雜誌上。

這次研究重點是水熊蟲CAHS蛋白中的CAHS D蛋白，它是該動物脫水所必需的物質，同時會增加生物的耐乾燥性，並且足以保護體內敏感的物質免受乾燥引起的損傷，CAHS D還可以從溶液變成固體凝膠態，這些機制引起了科學家們的興趣。

研究團隊發現水熊蟲體外凝膠化時，CAHS D可以限制或固定其本體的分子運動，並保護細胞免受乾燥的有害影響。若在體內凝膠化可以觀察到CAHS D形成一種類似纖維網的狀態，去支撐和固定水熊蟲的身體。

由於水熊蟲細胞在乾燥和補水過程中，會導致其細胞內重要的乳酸脫氫酶（LDH）出現活性喪失，而CAHS D保護細胞的機制，恰好可以有效保留LDH酶的活性，避免遭受到破壞。

這種纖維網具有抵抗水熊蟲細胞體積出現劇烈變化的作用，同時能減少細胞新陳代謝，而兩種凝膠化的狀態是可逆的，具有提高細胞存活率的作用。

另外，研究人員發現CAHS D的凝膠化，十分依賴蛋白質在細胞內的濃度和環境溫度。它會在20°C的環境下表現出高度凝膠化，但凝膠化在50°C時會被破壞，冷卻後又會重新凝膠化。當CAHS D溶液濃度低於10 g/L時保持擴散狀態（非凝膠），若高於15 g/L則形成堅固的凝膠。

研究團隊為了評估CAHS D是否也能對人體細胞起作用，將其溶入穩定的人類胚胎腎（HEK）細胞當中。結果顯示，CAHS D可以在HEK細胞內外促進凝膠化的形成，且整個過程也是可逆的，同時還能保護HEK細胞在休克期間的存活率並減緩其新陳代謝。

研究人員希望透過CAHS D的機制，尋找一條讓人體細胞穩定和抗衰老的途徑。

該篇論文的主要作者、來自霍華休斯醫學研究所的西爾維亞·桑切斯·馬丁內斯（Silvia Sanchez-Martinez）告訴懷俄明大學新聞室：「當我們將這些蛋白質引入人體細胞時，它們會在凝膠化中減緩細胞的新陳代謝，這令我們十分驚訝。」

「我們將含有這些蛋白質的人類細胞，置於生物停滯狀態時，它們對外部壓力的抵抗力會增強，就像是人類細胞被賦予水熊蟲的一些能力一樣。」她說。

威斯康辛大學實驗室的分子生物學助理教授托馬斯·布斯比（Thomas Boothby）對懷俄明大學新聞室提到了另一個重點：「最重要的是研究表明整個過程具有可逆性。當外部壓力緩解時，這種水熊蟲產生的凝膠會溶解，且人類的細胞也恢復正常的新陳代謝狀態。」

研究還發現，水熊蟲還可以幫助輸送必須冷藏的急救藥物。

比如，治療遺傳性疾病和嚴重出血的人類凝血因子VIII，必須在冷藏狀態下保存。當由於天災人禍等客觀原因無法對凝血因子VIII進行冷藏運送時，就可以利用水熊蟲的蛋白質在室溫或高溫下將這類藥物的藥性穩定，使其處於穩定和乾燥的狀態，使藥物被送到任何需要的地方。@

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