研究揭示砗磲代谢转变与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喻子牛团队在珊瑚礁生物砗磲白化适应性机制方面取得重要进展，研究揭示了砗磲代谢转变与肌肉重塑的能量补偿策略。相关成果以封面论文的形式发表于《环境科学与技术》（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帆表示，全球海洋持续变暖是珊瑚礁生态系统的首要威胁，同珊瑚一样，依赖光合共生的砗磲也难以幸免于白化危机。

　　该研究团队以番红砗磲（Tridacna crocea）为模型，模拟未来海洋升温场景，成功诱导了砗磲白化现象。通过整合组织生理学与多维组学分析，系统阐明了砗磲在应对白化的独特“能量补偿”策略：面对由于白化-共生藻“断供”导致的能量枯竭，砗磲激活了体内的“能量感应开关”（AMPK通路），减少能量消耗；并启动“肌肉降解信号”（FoxO-atrogin通路），驱动共生组织中的"肌肉萎缩"和蛋白降解，为氨基酸代谢提供了原料。这种碳水化合物/脂肪酸到氨基酸的代谢转变，以及胶原蛋白丰富的肌肉纤维的降解和重塑是其存活的关键。

　　该研究还发现，部分砗磲在经历了白化后仍具有胶原性肌纤维的再生能力，表现出较强的生理韧性。

　　论文通讯作者、中国科学院南海海洋研究所研究员张扬表示，该研究成果不仅揭示了珊瑚礁生物独特的白化适应性，也为珊瑚礁生态系统的保护和修复提供了科学依据。

　　上述研究得到国家自然科学基金重大项目、中国科协青年人才托举工程项目、中国科学院国际伙伴计划项目、广州市科技计划项目等共同资助完成。

　　相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acs.est.5c00474