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有袋動物是發(fā)現(xiàn)哺乳動物加熱器器官起源的關(guān)鍵。來源：uux.cn/Pixabay/CC0公共域
（神秘的動物動物地球uux.cn）據(jù)斯德哥爾摩大學(xué)：大約1億年前，一次顯著的發(fā)現(xiàn)進(jìn)化轉(zhuǎn)變使胎盤哺乳動物得以多樣化，并征服了地球上的哺乳許多寒冷地區(qū)。斯德哥爾摩大學(xué)的加熱一項(xiàng)新研究表明，典型的器器哺乳動物加熱器器官棕色脂肪僅在現(xiàn)代胎盤哺乳動物中進(jìn)化而來。這項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。官起關(guān)鍵
斯德哥爾摩研究小組與德國的有袋源亥姆霍茲慕尼黑和柏林自然歷史博物館以及英國的東安格利亞大學(xué)合作，證明了我們的動物動物遠(yuǎn)親有袋動物擁有一種尚未完全進(jìn)化的棕色脂肪。
他們發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)在胎盤哺乳動物和有袋哺乳動物分化后，哺乳一種名為UCP1的加熱關(guān)鍵產(chǎn)熱蛋白變得活躍。這一發(fā)現(xiàn)對于理解棕色脂肪在哺乳動物進(jìn)化、器器吸熱和代謝中的官起關(guān)鍵作用至關(guān)重要。
該研究的有袋源第一作者之一蘇珊娜·凱珀特說：“我們的研究對理解棕色脂肪的起源和調(diào)節(jié)做出了重要貢獻(xiàn)。”。
“棕色脂肪的能量消耗功能是醫(yī)學(xué)研究的主要焦點(diǎn)，因?yàn)樗锌赡芨纳品逝帧⑻悄虿『托呐K代謝疾病；所有這些疾病都已達(dá)到流行病的程度，是我們醫(yī)療保健系統(tǒng)面臨的最大威脅之一。”
這項(xiàng)工作標(biāo)志著斯德哥爾摩大學(xué)Jastroch實(shí)驗(yàn)室的最新里程碑，該實(shí)驗(yàn)室率先研究了哺乳動物熱量產(chǎn)生的進(jìn)化，并將這些進(jìn)化見解融入了對人類代謝疾病的理解中。
這項(xiàng)新的研究表明，在幼負(fù)鼠第一次離開母親并經(jīng)歷冷應(yīng)激的關(guān)鍵發(fā)育期，有袋類UCP1基因在幼負(fù)負(fù)鼠的脂肪組織中被積極轉(zhuǎn)錄。這類似于胎盤哺乳動物的出生，當(dāng)時(shí)大多數(shù)嬰兒需要棕色脂肪來調(diào)節(jié)體溫。
在UCP1轉(zhuǎn)錄過程中，有袋動物體內(nèi)存在許多但不是所有通常在棕色脂肪中表達(dá)的基因。這表明有袋動物并不擁有胎盤哺乳動物中完全進(jìn)化的棕色脂肪組織。此外，加熱蛋白UCP1在有袋動物中不產(chǎn)生熱量，這表明這種原始形式的棕色脂肪缺乏產(chǎn)熱功能。然而，有袋動物UCP1的功能仍有待發(fā)現(xiàn)。
“這一證據(jù)表明，在有袋動物和胎盤哺乳動物分化之前，就已經(jīng)存在了產(chǎn)熱所需的基因網(wǎng)絡(luò)。然而，關(guān)鍵的UCP1蛋白只有在與有袋動物分離后才進(jìn)化出產(chǎn)生熱量的能力，”Martin Jastroch解釋道。
為什么研究哺乳動物家譜來解讀棕色脂肪組織的起源很重要？
“要找到棕色脂肪的起源，我們不能使用時(shí)間機(jī)器。然而，通過檢查進(jìn)化史上不同時(shí)期分化的活物種，我們可以確定哪些物種有棕色脂肪組織，哪些熱量產(chǎn)生機(jī)制的成分存在。大約1.2億至1.8億年前，有袋動物已經(jīng)從胎盤哺乳動物中分裂出來。如果有袋動物有功能性的棕色脂肪及其產(chǎn)熱蛋白，這表明該器官在分裂之前就存在了。由于沒有，它很可能是在后來進(jìn)化的，”Keipert說。
利用生物信息學(xué)工具對許多動物的UCP1序列信息進(jìn)行分析，研究人員重建了干胎盤哺乳動物的古老UCP1，因?yàn)樗赡艽嬖谟诩s1.1億年前。
他們發(fā)現(xiàn)這種古老的蛋白質(zhì)可以產(chǎn)生熱量，這表明胎盤哺乳動物的祖先體內(nèi)存在產(chǎn)生熱量的棕色脂肪，但以前沒有。這一創(chuàng)新可能使有胎盤的哺乳動物能夠在新的寒冷環(huán)境中茁壯成長。
關(guān)于棕色脂肪的事實(shí)
棕色脂肪是胎盤哺乳動物特有的加熱器官，通過一種名為解偶聯(lián)蛋白1（UCP1）的蛋白質(zhì)產(chǎn)生熱量。UCP1蛋白將線粒體轉(zhuǎn)化為小的加熱器單元，直接將脂肪和糖轉(zhuǎn)化為熱量。
棕色脂肪使包括人類嬰兒在內(nèi)的新生胎盤哺乳動物在離開溫暖的子宮后能夠在寒冷的壓力下生存。它有助于在寒冷中保持體溫，因?yàn)槲闯墒斓募∪鉄o法充分顫抖。
在以后的生活中，棕色脂肪可以通過燃燒過量的脂肪和糖來防止代謝并發(fā)癥。了解棕色脂肪的工作原理對于開發(fā)代謝紊亂的治療干預(yù)措施至關(guān)重要。
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