研究揭示了三金代谢和肌肉重塑的能量补偿策略

近日，中国科学院南海海洋研究所研究员余子牛团队在珊瑚礁生物青金石白化适应性机制方面取得重要进展，揭示了青金石代谢变化和肌肉重塑能量补偿策略。相关成果以封面论文的形式发表在《环境科学与技术》上(Environmental Science & Technology)。

论文第一作者、中国科学院南海海洋研究所副研究员毛凡表示，全球海洋持续升温是珊瑚礁生态系统的主要威胁。和珊瑚一样，依靠光合共生的青金石也难以避免白化的困境。

研究团队以番红青金石为基础(Tridacna crocea)模拟未来海洋升温场景，成功诱导青金石白化现象。通过整合组织生理学和多维组学分析，系统阐述了青金石面对白化的独特“能量补偿”策略：面对白化共生藻“断供”造成的能量短缺，青金石激活了体内的“能量感应开关”(AMPK通道)，降低能量消耗;启动“肌肉降解信号”(FoxO-通道)驱动共生组织中的“肌肉萎缩”和蛋白质降解，为氨基酸代谢提供原料。碳水化合物/脂肪酸到氨基酸的代谢转化，以及富含胶原蛋白的肌肉纤维的降解和重塑，是其生存的关键。

研究还发现，一些青金石在白化后仍具有胶原纤维的再生能力，表现出很强的生理韧性。

作者、中国科学院南海海洋研究所研究员张杨表示，研究结果不仅揭示了珊瑚礁生物的独特白化适应性，而且为珊瑚礁生态系统的保护和修复提供了科学论证。

以上研究由国家自然科学基金重点项目、中国科学技术协会青年人才支持项目、中国科学院国际合作伙伴计划项目、广州科技计划项目共同资助。