
我们可能会发现我们两栖动物祖先的一种令人叹为观止的技巧 - 在我们的皮肤上感知氧气的能力。
长期以来,两栖动物能够通过其黏糊糊的皮肤呼吸。实际上,第一个已知的无肺青蛙最近在婆罗洲的河流中发现了这种呼吸。
现在,在小鼠皮肤中意外发现了青蛙皮和哺乳动物肺中发现的氧气传感器。
加利福尼亚大学圣地亚哥分子生物学家兰德尔·约翰逊(Randall Johnson)解释说:“没有人看过。”
小鼠和青蛙是相当遥远的亲戚,被超过3.5亿年的进化而隔开,因此它们在皮肤中具有共同点的事实表明,这些化合物很可能在其他哺乳动物的皮肤(例如人类)的皮肤中找到。
约翰逊说:“我们没有理由认为他们也不是人的皮肤。”
这一发现可能导致提升的方法氧气水平在峰值健康中运动员的血液以及健康状况不佳的人中。
这些分子不仅检测到氧气,而且研究人员所研究的一种化合物有助于增加重要的红细胞水平,这些红细胞在人体周围携带氧气。
当氧气受到限制时,人体会通过抽出激素促红细胞生成素或“ EPO”来远足红细胞的产生。正常的小鼠在空气中呼吸10%的氧气 - 类似于危险的低水平珠穆朗玛峰顶部的条件,大约有一半的海平面空气 - 增强EPO的水平增长了30倍。然而,即使在如此低的氧气后,氧气传感器HIF-1a遗传去除的小鼠也无法产生这种激素。
这些发现,如果它们在人类中成立,则表明人们可以通过操纵皮肤并提高红细胞水平来提高体内循环的氧气水平。约翰逊说,这可能有助于治疗肺部疾病和疾病,例如贫血,而不会注射构成数十亿美元市场的EPO的药物。
精英运动员还经常尝试加快将氧气输送到肌肉中以提高其性能的氧气。他们通常通过在高海拔或低氧帐篷中进行训练来做到这一点。这项新研究表明,他们可能想暴露皮肤以及在低氧空气中呼吸以提高其性能。约翰逊解释说:“但是,很难说可能做什么 - 我们还不知道很多。”
对于科学家来说,一个重要的未来目标是研究这种反应的不同种类的哺乳动物。约翰逊说:“很明显,水生哺乳动物在皮肤如何适应氧气方面会大不相同,并且很有可能与在海平面适应生命的动物相比,高海拔动物。”
科学家在4月18日的《杂志》上详细介绍了他们的发现细胞。
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