新研究揭示脊椎动物滞育机制

2020-02-24 09:33 来源:和讯科技

科学日报,华盛顿,2月22日(记者刘海英)——时间的流逝将不可避免地导致生命的衰老,而一些动物可以在某个时间避免时间流逝的影响,并按下自己生命上的“暂停按钮”。美国和加拿大的研究人员20日在杂志《科学》上发表了一份研究报告,揭示了——滞育的秘密,这是青鳉停止其生命的机制,并指出滞育不仅可以保护青鳉的胚胎免受时间的侵蚀,而且不会影响其随后的生长、繁殖和寿命。

为了在极端环境中生存,地球上的许多物种进化出了搁置生命的能力。众所周知,休眠是其中之一,滞育也有能力在恶劣条件下中止动物胚胎的发育,并在情况改善时恢复发育过程。滞育在昆虫中很常见,一些脊椎动物也有这种能力。然而,科学家仍然不清楚脊椎动物通过滞育保护自己的机制。

这次,来自美国斯坦福大学、加拿大不列颠哥伦比亚大学和其他机构的研究人员研究了青鳉的滞育机制及其对生命的影响。绿松石鱼原产于非洲,可以在长期干旱的池塘中生存。它将在干旱期间进入滞育期,并在雨水注满池塘后醒来。这种鱼寿命很短,是科学家常用的衰老研究模型。

在新的研究中,研究人员发现滞育能使鱼类长时间处于“休眠”状态,这不仅能维持其在恶劣环境中的生命,而且不会影响其未来的生长、繁殖和寿命。转录组分析表明,与孔雀鱼代谢和器官发育相关的基因在滞育状态下受到动态调节,由多梳复合体调节的染色质标记保留在关键的发育基因中。进一步分析表明,多梳复合体家族中的CBX7蛋白在整个过程中起着关键作用,它不仅对器官发育基因的调控至关重要,而且是保存肌肉和维持滞育不可缺少的元素。

研究人员称,脊椎动物的滞育是一种由特定染色质调节剂维持的生命悬液状态,对生物体的长期生存具有重要意义。这项新的研究为研究脊椎动物滞育的抗衰老机制提供了第一手资料,相关结果可能有助于科学家了解人类衰老和衰老相关疾病。