不怕熱的秘訣

人體內(nèi)熱休克蛋白的數(shù)量不僅保護(hù)機(jī)體免受傷害，還決定了我們?nèi)淌芸崾畹哪芰?。走出空調(diào)屋，適度地在夏季的常溫下活動(dòng)，會(huì)誘導(dǎo)熱休克蛋白保持較高數(shù)量，我們也會(huì)更耐熱。

走出空調(diào)屋，熱浪便撲面而來，迅速包裹全身，讓人如同進(jìn)入了桑拿房。就在這一剎那，細(xì)胞在接收到高溫的信號(hào)后，第一時(shí)間緊急動(dòng)員，進(jìn)入應(yīng)激的戰(zhàn)備狀態(tài)，開始大量合成某些蛋白質(zhì)，保護(hù)我們的細(xì)胞和機(jī)體，抵御外在的高溫挑戰(zhàn)。

當(dāng)身體能夠合成足夠的這類熱休克蛋白(heat shock protein，HSP)時(shí)，我們很快就會(huì)適應(yīng)溫差和酷暑，并保持機(jī)體狀態(tài)。然而，不耐熱者則開始呼吸困難，頭腦發(fā)脹。當(dāng)外在表現(xiàn)為面色潮紅、大量出汗、脈搏跳動(dòng)加速，那就是中暑了。中暑的具體分子機(jī)制并不完全清楚，不過有一點(diǎn)可以肯定:耐熱能力與熱休克蛋白密切相關(guān)。

讓炎熱“休克”的蛋白

上班族，出則坐車，在公司孵8 個(gè)小時(shí)空調(diào)，夕陽西下才下班，哪怕酷暑之季也幾乎不暴露于高溫之下，所以很少有機(jī)會(huì)進(jìn)行耐熱鍛煉。一旦走出舒適的空調(diào)屋，面對(duì)洶涌的熱浪襲擊，由于體內(nèi)的熱休克蛋白數(shù)量過低，“還手之力”相當(dāng)脆弱。

熱休克蛋白是一種在能對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生損傷的多種外在刺激下產(chǎn)生的應(yīng)激蛋白。意大利生物學(xué)家里多薩于1962 年在研究果蠅的發(fā)育時(shí)最早發(fā)現(xiàn)了熱休克現(xiàn)象。10 多年后，科學(xué)家進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞在遭受高于正常溫度的刺激時(shí)，都會(huì)大量合成這種蛋白。當(dāng)遭遇高溫或外在的不良刺激時(shí)，其他很多蛋白合成都會(huì)受到抑制，而讓開道路優(yōu)先合成熱休克蛋白。它們?cè)隗w內(nèi)有很多重要的作用，最主要的是以“分子伴侶”的身份出現(xiàn)的，顧名思義，就是幫助穩(wěn)定蛋白質(zhì)和多肽，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生錯(cuò)誤后使之恢復(fù)正常，還能降解嚴(yán)重?fù)p傷的蛋白質(zhì)。

在熱應(yīng)激反應(yīng)中，它可以幫助因高溫而導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)恢復(fù)正常;并且在嚴(yán)重的熱應(yīng)激中，緩解血壓過低和心動(dòng)過緩， 從而保護(hù)心血管。讓細(xì)胞和我們的身體在面對(duì)高溫時(shí)，降低遭受到的損害或修復(fù)受損害的細(xì)胞。曾有報(bào)道，在相似的高溫氣候條件下， 重癥中暑患者血漿中熱休克蛋白水平明顯低于相應(yīng)年齡段的健康對(duì)照組。也就是說，如果我們體內(nèi)的熱休克蛋白在高溫下沒有被有效合成或沒有被正常激活，就會(huì)使身體的熱耐受能力下降，容易中暑。

此外，在面對(duì)比如高溫、缺氧、氧自由基、有機(jī)物、重金屬、體內(nèi)基因損傷、組織創(chuàng)傷、病毒或細(xì)菌感染等刺激時(shí)，熱休克蛋白會(huì)通過抗細(xì)胞凋亡、抗氧化、協(xié)同免疫、結(jié)合甾體激素受體等多個(gè)方面對(duì)細(xì)胞有所保護(hù)。而早在20 世紀(jì)90 年代就已發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞中熱休克蛋白的含量明顯高于普通細(xì)胞，腫瘤來源的熱休克蛋白具有強(qiáng)大的免疫原性和腫瘤特異性，能夠激發(fā)保護(hù)性的抗腫瘤和抗病毒的細(xì)胞免疫反應(yīng)，這可以幫助人們制備新型的疫苗或藥物，或許將成為 .瘤診斷和治療的新靶點(diǎn)。另外，在強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生的體溫升高，體液pH 值降低，體內(nèi)相對(duì)缺氧、能量缺失以及活性氧族的形成，都能刺激熱休克蛋白產(chǎn)生，這些蛋白對(duì)于運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)性、運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度和時(shí)間都有密切聯(lián)系，因此，研究運(yùn)動(dòng)時(shí)熱休克蛋白的表達(dá)調(diào)控，不僅可以提高運(yùn)動(dòng)員成績，對(duì)普通人也有保護(hù)健康、避免運(yùn)動(dòng)損傷的指導(dǎo)作用。

目前，熱休克蛋白已經(jīng)成為生命科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)和新的希望，有科學(xué)家甚至在研究如何通過基因工程的方法加強(qiáng)熱休克蛋白的合成與表達(dá)，使動(dòng)植物能夠抵抗極端溫度或惡劣環(huán)境的影響，進(jìn)而提高產(chǎn)量。

抗高溫是這樣煉成的

由于熱休克蛋白與防熱抗暑能力有著直接的相關(guān)性，因此如果要提高耐熱能力，其實(shí)就是要加強(qiáng)這種蛋白的合成和表達(dá)。研究表明，機(jī)體熱休克蛋白的表達(dá)水平是與熱應(yīng)激強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間有關(guān)的。通俗地說，要變得更耐熱，就是要“走出去，曬出來”。

熱休克蛋白在進(jìn)化的過程中有高度保守性，從最小的細(xì)菌到植物再到人類，都含有這類蛋白。而且，從高等生物到低等生物，幾乎所有的細(xì)胞面對(duì)熱應(yīng)激都能產(chǎn)生熱休克蛋白。熱休克蛋白是可以誘導(dǎo)表達(dá)的，在體外將細(xì)胞暴露于42℃ ~45℃下20 分鐘~60 分鐘， 然后恢復(fù)到正常溫度就可以誘導(dǎo)表達(dá)。這種表達(dá)與最初的誘導(dǎo)相關(guān)，最初誘導(dǎo)的量越大，熱休克蛋白的表達(dá)也就越多，持續(xù)的時(shí)間也就越長。當(dāng)細(xì)胞接受了一次高溫的洗禮后，就有了更大的“勇氣”來接受更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。中等程度的亞致死性熱休克可以幫助細(xì)胞耐受隨后的致死性熱處理，就算受到致死量的熱應(yīng)激也能生存，極大的提高了細(xì)胞的生存能力。

將這種作用擴(kuò)大，由千千萬萬細(xì)胞組成的身體當(dāng)然也具備這種愈磨礪愈強(qiáng)硬的潛質(zhì)。雖然人與人之間有天生的基因差異，本身對(duì)熱休克蛋白的表達(dá)就有差別，但后天的鍛煉也很重要。像日本、芬蘭等國就專門有一種治療性熱水浴，利用外部環(huán)境來刺激熱休克蛋白，加強(qiáng)身體對(duì)高溫以及一些不良應(yīng)激的抵御能力，減少突發(fā)的高溫傷害。

讓自己熱一熱，發(fā)發(fā)汗，這對(duì)身體絕不是壞事!我們要做的僅僅就是主動(dòng)走到陽光下?lián)肀Ц邷?，接受熱暴露?適應(yīng)熱環(huán)境，并且嘗試逐步增多高溫環(huán)境下的駐留時(shí)間。當(dāng)你在分享陽光的同時(shí)，也可以使體內(nèi)的熱休克蛋白一直處于戰(zhàn)備狀態(tài)，產(chǎn)生熱適應(yīng)，增強(qiáng)耐熱能力，避免它們的過度衰減，在關(guān)鍵時(shí)刻，就能夠減弱機(jī)體熱應(yīng)激反應(yīng)的劇烈程度，有效避免中暑。