熊是一種典型的冬眠動物。
對于熊來說，一年主要分為三個季節：春至秋的享樂季節；秋至冬的大吃特吃季節；冬至春的睡覺季節，因為時間延綿了整個冬天，是以這段時間又被稱為“冬眠”。
冬眠前的灰熊
（圖檔來源：National Park Service, via Reuters）
一起冬眠嗎？不大小便那種
熊在冬眠期間，新陳代謝速度會減慢，它們的體溫會降至1℃到9℃。所有身體機能會大幅下降：呼吸很弱，心跳變慢，對外界刺激的敏感性下降。
除此之外，還有一個很重要的點，那就是這段時間，它不會大便或小便。大小便可以排出含氮化合物，因為含氮化合物不能正常排出，熊的血液中非蛋白含氮量急劇上升。但奇怪的是，這并不會損害熊的腎髒或肝髒。
要知道，如果人類血液中非蛋白含氮量超出正常值，就會出現一系列的健康問題。人體中血液的正常含氮量為20~25毫克/100毫升（全血）。其中尿素所含的氮最多，超出這個值說明你的腎可能有問題了。血液中非蛋白含氮量的測定是臨床上判斷腎功能的一項重要名額，當腎功能衰竭的時候，血液中的非蛋白含氮化合物就會升高。這也是人類為什麼不能冬眠的原因之一，因為代謝速率過慢，導緻體内的有害物質積累過多。
熊：我胖我健康，你行嗎？
并且，熊還有一個神奇的地方。
前文提到說，熊在冬眠開始前，會大吃特吃，變成一個大胖子。美國阿拉斯加卡特邁國家公園和自然保護區（Alaskas Katmai National Park）甚至還為熊舉辦了“胖熊周”活動，看看誰吃得最多，讓全世界的網友都可以參加投票，看誰才是最肥的崽。2019年冠軍是熊435号Holly，它是一個妹紙。
（圖檔來源：ABC News go.com）
人類如果想冬眠就也得大吃大喝來囤積脂肪，但人要吃成Holly這樣的大胖子，可就出大事了。人類如果體重大幅增加時，脂肪、肝髒以及肌肉組織細胞對胰島素的敏感度會降低，進而胰島素水準升高。胰島素增加反過來又會阻止脂肪細胞的分解，進而形成惡性循環，最終發展為胰島素抵抗。胰島素抵抗引起的血漿中高胰島素和高糖含量，則經常會導緻代謝綜合征、痛風和2型糖尿病。
2型糖尿病的機理 （圖檔來源：Frontiers）
這點上，熊就很讓人羨慕嫉妒恨了。
科學家曾觀察過熊在冬眠前、冬眠中和冬眠後的血糖水準、胰島素水準、體重以及其它代謝名額。發現它們增重超過約45千克後，它們的細胞依然對胰島素敏感，血糖和胰島素水準也保持在穩定。雖然在冬眠開始後，熊們會經曆暫時的、季節性的胰島素抵抗期。但當春天來臨時，一切就又完全恢複正常了。
是以每年春天醒來，熊都不會因為冬眠而遇到健康問題，盡管剛起來有點昏昏沉沉的，但整體來說是健康的。簡單來說，它們在冬眠前中期雖然是一個胖子，但卻是一個健康的胖子。真是氣skr人！
最後，春天熊冬眠醒來之後，除了脂肪差不多沒了，看起來瘦了些，肌肉基本沒變化，通過吃吃吃就又能恢複了。然而，如果一個人在床上躺太久，就會出現肌肉萎縮的問題。如果一個人一直躺着不動，肌肉會以每周10-15%的速度下降。當然這種減少不會一直持續下去，直到和你一天的能量收支援平以後，就會停止。
同一隻熊的增重前和增重後的對比
（圖檔來源：Washingtonpost.com）
為何熊冬眠不出毛病？全靠基因
那為什麼熊不會有這些冬眠帶來的毛病呢？
華盛頓州立大學(Washington State University)的一組研究人員2019年9月在《通信生物學》(Communications Biology)雜志上發表了一項研究，解釋了冬眠中的灰熊的細胞發生了什麼。
這所大學是美國唯一的灰熊研究中心（W.S.U. Bear Center），共有11隻熊。這些灰熊要麼是被圈養的，要麼是在野外被認定為存活有問題的熊之後，被轉移進來的。
灰熊（圖檔來源：WSU Bear Center）
研究人員在一年中共3次從6隻圈養的灰熊的肝髒、脂肪和肌肉組織中提取樣本。然後在實驗室裡，研究人員分析了樣本的DNA，以了解細胞在一年中發生的變化。研究發現，冬眠對每個組織的細胞影響都是不同的。
其中，熊的脂肪組織的基因表達差異性在冬眠期間最大，而肌肉組織幾乎沒有變化。
熊的脂肪表達差異遠大于肌肉和肝髒的
（圖檔來源：文獻1）
并且發現即便是同一隻熊的脂肪細胞，在一年的不同時間段，脂肪細胞中的大部分的基因也會改變它們的表達水準。要知道，研究人員之前觀察馬拉加西矮狐猴冬眠時，它們的脂肪細胞中，隻有幾百個基因會季節性地改變其表達水準。換言之，如果我們想通過基因編輯來獲得類似熊的冬眠能力，是一件很難的事，因為不是修改一兩個基因就可以搞定的……
這些基因中，與胰島素信号傳導、肌肉蛋白降解和尿素生成的相關功能基因表達量減少，而與肌肉蛋白合成相關的基因表達增加。這也就解釋了為什麼灰熊在冬眠期間能保持肝髒和腎髒的健康，并且還能夠肌肉不萎縮。說到底還是基因啊！
雖說未來人類也許會用到冬眠的能力，比如星際旅行什麼的，但那是未來的事，現階段想要完美控制人體細胞的新陳代謝，保持相對健康的水準，還是一件很難的事。
來源：科學大院