科研進展
西北高原所在高原鼠兔食性與肝臟分子適應協(xié)同演化機制研究中取得新進展
青藏高原高寒、低氧、強紫外輻射以及季節(jié)性食物資源匱乏等極端環(huán)境，對常年不冬眠的高原鼠兔提出了嚴峻的生存挑戰(zhàn)。動物如何通過取食策略調(diào)整與體內(nèi)代謝網(wǎng)絡(luò)重塑協(xié)同適應復雜環(huán)境梯度，一直是高原適應進化研究關(guān)注的重要科學問題。
中國科學院西北高原生物研究所動物生態(tài)與資源保護研究團隊以青藏高原優(yōu)勢草食動物——高原鼠兔為研究對象，在青海省沿低海拔（門源）、中海拔（澤庫）和高海拔（曲麻萊）梯度開展野外調(diào)查與樣品采集，綜合運用植物rbcL基因擴增子測序、肝臟轉(zhuǎn)錄組學和非靶向代謝組學等多組學技術(shù)，系統(tǒng)解析了高原鼠兔食性變化與肝臟分子適應之間的關(guān)聯(lián)機制。
研究發(fā)現(xiàn)，隨著海拔升高，高原鼠兔的食性組成發(fā)生顯著分化。低海拔種群主要取食種類豐富、營養(yǎng)價值較高的雜類草，表現(xiàn)出選擇性取食策略；而高海拔種群更多依賴莎草屬和棘豆屬等耐寒、資源穩(wěn)定但營養(yǎng)質(zhì)量較低且含有毒性生物堿的植物，表現(xiàn)出更強的耐受性取食能力。該結(jié)果表明，高原鼠兔沿海拔梯度形成了由“選擇性取食”向“耐受性取食”的適應性轉(zhuǎn)變。
多組學聯(lián)合分析進一步表明，食性分化與肝臟功能重塑密切相關(guān)。低海拔鼠兔肝臟中富集了多種來源于植物次生代謝產(chǎn)物的生物活性物質(zhì)，有助于應對病原體、寄生蟲等生物脅迫；高海拔種群則特異性積累了呋喃木脂素等抗氧化化合物，有利于緩解高寒、低氧和強紫外輻射引起的氧化損傷。轉(zhuǎn)錄組分析顯示，高海拔鼠兔肝臟中與外源物解毒、能量代謝調(diào)控和氧化應激防御相關(guān)的關(guān)鍵基因顯著上調(diào)，而低海拔種群則增強了與細胞生長、組織修復和免疫應答相關(guān)的信號通路。
該研究從“食性—基因—代謝”多層次協(xié)同調(diào)控角度，揭示了高原鼠兔沿海拔梯度形成的適應性機制，為理解草食動物通過食性調(diào)整和代謝生理重塑適應極端環(huán)境提供了新的分子證據(jù)，也為認識高寒生態(tài)系統(tǒng)動物響應環(huán)境變化提供了參考。
論文以?Dietary divergence along an altitudinal gradient is associated with liver transcriptomic and metabolic remodeling in a small mammal?為題發(fā)表在?The FASEB Journal。西北高原生物研究所特別研究助理姚寶輝為論文第一作者，曲家鵬研究員為本文通訊作者。該研究得到國家自然科學基金與青海省重點研發(fā)與轉(zhuǎn)化計劃等項目資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1096/fj.202602053R
