다람쥐, 야마네 등의 소형 동면 포유류는 수개월에 걸친 겨울철에 심동면이라 불리는 10℃ 이하의 저체온 상태와 37℃ 부근까지의 급격한 복온에 의한 중도 각성을 반복하고 있다.
이러한 장시간의 저온이나 급격한 복온은 우리 인간이나 마우스 등의 동면하지 않는 포유류에는 치명적인 스트레스가 되는데도, 동면 포유류는 왜 견딜 수 있는가, 그 구조는 대부분이 불분명하다고 한다.
이번에 홋카이도 대학과 도쿄 대학의 연구 그룹은 소형 동면 포유류인 실리안 햄스터를 대상으로 세포 수준에서의 저온 내성 기구를 조사했다.그 결과, 실리안 햄스터는 고농도의 비타민 E를 간에 유지함으로써 저온 내성을 발휘하고 있는 것을 알 수 있었다.
우선, 실리안 햄스터의 간세포(간세포)는, 마우스의 간세포라면 사망하는 저온하에서도 생존 가능한 강한 저온 내성을 갖는 것이 확인되었다.그러나, 이상하게도, 간세포의 저온 내성은 햄스터에게 주고 있던 미끼의 종류에 의해 사라지거나 출현하기도 했다.연구그룹은 이 차이를 검토한 바, 비타민 E의 일종 α-Tocopherol(αT)가 적게(단, 통상 조건하에서의 생존에는 영향을 주지 않는 수준)의 먹이로 사육되면 간세포가 저온 유도성의 세포 사멸을 일으키는 것으로 밝혀졌다.
한편, 마우스의 경우, αT량이 많은 미끼로 사육해도 간세포에 저온 내성은 부여되지 않았다.그래서 간세포와 혈액 중의 αT를 비교한 결과, 실리안 햄스터는 마우스의 10배 이상 고농도로 αT를 간세포나 혈액 중에 유지하는 것이 판명되었다. αT는 지질 과산화를 방지하는 작용이 알려져 있으며, 여기에서 실리안 햄스터는 간세포와 혈중에서 αT의 농도를 높게 유지함으로써 저온과 복온에 수반하는 지질 과산화 반응과 세포사를 저지 가능성이 제시되었다.
본 연구에서 밝혀진 저온 내성의 메커니즘은 이식 의료에서 장기 상해의 경감 등에도 응용 전개가 기대된다고 한다.
