冬眠驱动的心血管适应：揭示哺乳动物生存策略

《Ageing Research Reviews》：Hibernation-Driven Cardiovascular Adaptation: Unraveling Mammalian Survival Strategies

　　**摘要**• **压力下的心脏存活**：某些冬眠哺乳动物能够耐受低体温状态并保持电生理稳定性，反映出其非凡的心脏适应性。• **激素与分子保护机制**：神经、内分泌与自主调节网络，以及端粒和一氧化氮介导的机制，共同在冬眠期间维持心血管稳态。• **人类健康突破**：相关洞察或可改进血栓预防与心脏治疗。**引言**冬眠是某些动物在严酷环境条件下（如严冬与食物匮乏）的一种有效生存策略（Ruf 和 Bieber，2023）。进入冬眠状态后，这些动物通过一系列生理调节大幅降低能量消耗，包括降低体温、抑制代谢、减缓心率与降低呼吸频率。这些适应性变化增强了它们在恶劣环境中的生存能力（Oliver 等，2019）。刺猬、地松鼠和熊等典型冬眠哺乳动物因其独特的生理适应机制而备受关注。与非冬眠物种相比，冬眠哺乳动物的心血管系统表现出多方面的适应性变化，使其在极端条件下仍能维持生理功能，并成为其越冬策略的重要组成部分（Nelson 和 Robbins，2015）。尤为值得注意的是，尽管面临深度低体温和代谢率抑制，冬眠哺乳动物仍能维持低频规律的节律和稳定的血液动力学。这一生理适应确保了全身器官持续获得氧气与营养物质，从而在这些条件下维持心血管功能（J?rgensen 等，2020）。在本综述中，我们探讨了冬眠哺乳动物心血管系统的适应性机制。这些机制包括：神经系统调节（中枢神经系统与自主神经系统）、协同的内分泌调节（包括胰腺激素、褪黑素、类固醇激素、肾素-血管紧张素-醛固酮系统和利钠肽）、心血管自主调节适应（包括冷休克蛋白、连接蛋白、离子稳态、凝血稳态、缺氧耐受和能量代谢），以及涉及端粒和一氧化氮的其他适应性机制。近年来，随着对冬眠调控机制研究的深入，冬眠动物的独特适应特征日益成为人类疾病防治领域关注的焦点。先前的研究表明，这些适应性机制在应对心血管疾病（包括心律失常和血栓）方面具有广阔的前景（Lee，2008；Tekin 等，2023）。因此，深入探究这些适应性机制，不仅有助于全面理解这些动物在极端条件下的生存策略，也可为人类疾病的防治提供新的见解和潜在的治疗靶点。**章节片段***哺乳动物的冬眠*哺乳动物的冬眠是其天然环境中的生存策略。当食物资源枯竭、环境恶化时，许多物种会从维持恒温所需的高代谢、产热状态主动进入冬眠状态，其表现为体温降低和代谢抑制（Heldmaier 等，2004）。这种生理与行为的整体性转变，使其能够以最低的能量消耗维持基本生命活动。*冬眠哺乳动物心血管系统的适应性机制*在冬眠过程中，哺乳动物的心血管系统必须在体温下降、心率减慢、血流速度降低以及凝血风险升高的情况下维持功能性稳态。面对这些生理应激，冬眠动物并不会发生循环衰竭或组织损伤，而是通过多个调控层级的协调适应性调节加以应对。*抗心律失常治疗*目前临床上常用的抗心律失常药物按照 Vaughan Williams 分类法可分为四类：I 类钠通道阻滞剂、II 类 β-肾上腺素受体阻滞剂、III 类钾通道阻滞剂和 IV 类钙通道阻滞剂。然而，临床实践表明现有药物仍存在局限性，难以在疗效与安全性之间取得平衡。此外，它们对某些心律失常的治疗效果欠佳。*物种差异对结论普适性的限制*不同物种对冬眠的生理反应存在差异（见表 1）。熊属于体型较大的浅度冬眠者，其体温下降幅度温和，并保持连续的冬眠状态。相比之下，地松鼠、旱獭和仓鼠等小型啮齿动物是典型的周期性冬眠者，其体温可接近冰点，并依赖多次间眠觉醒（IBA）来完成整个越冬周期。由于这些物种特异性限制，……*结论*冬眠哺乳动物的心血管适应性机制涉及多层次（神经、内分泌及心血管层面）的协同调节，在低体温应激下对维持心脏功能稳定性发挥重要作用。随着研究的不断深入，这一自然生理保护策略为人类疾病的防治提供了广阔前景。迄今为止，已有证据表明冬眠期间的心血管适应机制……**缩略语**| 缩略语 | 全称 ||---|---|| ACE2 | 血管紧张素转化酶 2 || ANP | 心房利钠肽 || aPTT | 活化部分凝血活酶时间 || Bcl | B 细胞淋巴瘤 || BNP | 脑钠肽 || CAV3 | 窖蛋白-3 || CETP | 胆固醇酯转运蛋白 || CIRBP | 冷诱导 RNA 结合蛋白 || CNP | C 型利钠肽 || CREB | cAMP 反应结合蛋白 || Cx | 连接蛋白 || HDL | 高密度脂蛋白 || HSP47 | 热休克蛋白 47 || IBA | 间眠觉醒 || IL-6 | 白细胞介素-6 || JAK-STAT | JAK-STAT 信号通路（Janus 激酶-信号转导与转录激活因子） || JPH2 | （原文未提供全称） |**未引用参考文献**（Iles 等，2017；Lechler 和 Penick，1963）**资助**本研究受国家自然科学基金（82572480）、陕西省心力衰竭发病机制与药理防治策略研究与创新团队（陕西省卫生健康委，2026TD-04）、陕西省基础科研计划重点项目-青年项目（A 类）（2026JC-JCQN-128）、陕西省自然科学基金（2025SYS-SYSZD-087）以及海外高端人才引进项目支持。**利益冲突声明**作者声明，不存在可能影响本文报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。**致谢**我们衷心感谢所有为本综述顺利完成做出贡献的个人。*作者贡献*XQG、HC 和 ZZ 完成了文献检索、图表制作与编辑工作。XQG 和 ZZ 撰写了初稿并进行了修改。XYL、XYZ 和 XQG 审阅并修改了稿件。YY 和 BGL 负责论文构思与编辑。所有作者均已阅读并批准最终稿件。*利益披露*作者声明无利益冲突。作者：Xiaoqing Guo｜Hui Chang｜Zhe Zhang｜Xingyu Zhu｜Xiaoyi Liu｜Baoguo Li｜Yang Yang