Cell 重磅发布！李富花/相建海/朱嘉濠团队揭示深海等足目动物超长绝食的进化新策略，破解极端饥饿生存之谜

在黑暗、高压、食物极度稀缺的深海，巨型等足目动物（如“深海大虱”）却能连续五年不进食而安然存活。近日，这一生命奇迹背后的分子机制被中国科研团队破解，来自中国科学院海洋研究所李富花/相建海、香港中文大学朱嘉濠团队在国际顶尖期刊《Cell》发表最新研究：首次揭示深海巨型等足目动物通过“劫持”微生物能量代谢基因，并对其进行表观遗传优化，从而化解“巨型化能耗”与“极端饥饿”之间的生存矛盾。

图形摘要

研究背景：能量困境下的双重适应策略

深海巨型等足目动物体重可达陆生近亲的3000倍，巨大的体型本意味着更高的能量需求，却要应对深海间歇性的食物供应。研究团队通过形态、生理与基因组比较发现，这类生物进化出双重适应机制：一是高度扩张的胃，可在一次摄食中储存大量食物；二是显著降低的基础代谢率（BMR），极大减少能量消耗。

核心发现：微生物能量基因的跨界迁移

研究中最引人注目的，是一个名为 ND1 的微生物能量代谢基因。该基因在约2亿年前通过水平基因转移，从古老的微生物“移民”至等足目动物基因组中。此后，ND1 在动物基因组中经历多次复制，形成剂量爆发，并通过组蛋白乙酰化修饰实现启动子区域的超高表达，成为动物能量调控网络中的新枢纽。

为验证 ND1 的功能，团队在斑马鱼、线虫及细胞系中开展实验。结果显示，ND1 能显著下调宿主自身的能量生产基因，降低基础代谢率。在低温诱导代谢抑制的条件下，携带 ND1 的转基因斑马鱼在饥饿状态下的存活时间 延长了37% 。这证明 ND1 通过“节能模式”，帮助生物在能量匮乏时期维持生命。

进化启示：外源基因改写能量守恒法则

这一发现打破了动物仅依靠自身基因进化的传统认知，深海巨兽通过“招募”微生物基因，并加以表观遗传重塑，解决了巨型化与饥饿耐受之间的能量权衡难题。 这种跨界的基因“征用”，为极端环境生物适应提供了全新的进化范式。

研究意义与未来展望

该研究不仅揭示了深海生命适应极端环境的奥秘，其揭示的“代谢抑制-生存延长”机制，也为人类疾病中的代谢调控、器官移植中的缺血保护，乃至长期航天任务中的生命支持系统，提供了新的分子靶点与仿生学启示。（转化医学网360zhyx.com）

原文链接：

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(26)00571-4

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