中国科学家破解水熊虫抗辐射之谜，或为人类防护提供新思路
中国科学家破解水熊虫抗辐射之谜，或为人类防护提供新思路
近日，中国科学家在国际顶尖学术期刊《科学》杂志上发表了一项重要研究成果，揭示了一种在中国河南发现的水熊虫新物种——河南高生熊虫（Hypsibius henanensis）的超强抗辐射能力。这一发现不仅解开了这种微小生物的生存奥秘，还为人类抵御辐射提供了新的思路。
从河南伏牛山发现的新物种
2018年，研究团队在河南省伏牛山采集到了一种水熊虫样本。经过形态学和分子水平的鉴定，确认这是一种新的高生属水熊虫物种，并将其命名为河南高生熊虫。随后，研究团队在国内率先建立了这种水熊虫的实验室培养体系，为后续研究提供了宝贵的样本资源。
揭秘超强抗辐射能力
河南高生熊虫为何能在极端辐射环境中存活？研究团队通过整合基因组学、转录组学和蛋白质组学数据，揭示了其中的关键机制。
首先，水平基因转移（HGT）在河南高生熊虫的进化中发挥了重要作用。研究发现，这种水熊虫从细菌、真菌和植物中获得了75个高可信的外来基因，其中13个在辐射后显著上调，帮助其抵抗辐射。例如，DODA1基因通过催化甜菜素的生物合成，有效清除辐射产生的活性氧。
其次，水熊虫特有的无序蛋白在DNA损伤修复中发挥了关键作用。研究发现，一种名为TRID1的蛋白通过介导液-液相分离过程，加速了DNA损伤修复，从而提高了辐射耐受性。
此外，一些在其他生物中也存在的古老蛋白在水熊虫中表现出特殊的辐射响应模式。例如，线粒体呼吸链组装蛋白BCS1和NDUFB8在辐射后显著上调，通过促进NAD+再生和PARylation修饰，参与DNA损伤修复过程。
重要意义与应用前景
这一发现不仅揭示了水熊虫的生存奥秘，还为人类抵御辐射提供了新的思路。研究团队发现，将水熊虫中起抗辐射作用的分子转入人源细胞后，可以显著提升后者的抗辐射能力。这一技术在未来可能应用于医疗领域，例如在放射治疗中保护健康组织免受辐射损伤。
中国科学院院士贺福初评价道，这项研究开启了人类全面认识超强辐射耐受机制的大门，是一项真正意义上从0到1的原创性突破。这一发现不仅有助于我们理解生命的极限，还可能为未来的生物医学应用开辟新的途径。
水熊虫：大自然的生存奇迹
水熊虫是一类微小的水生无脊椎动物，体型通常在0.1至1.5毫米之间，需要借助显微镜才能观察到。它们广泛分布于地球各地，从淡水沉渣到海洋潮间带，从潮湿的土壤到苔藓植物的水膜中，甚至在极端环境中也能生存。除了超强的抗辐射能力，水熊虫还能承受极端温度（从接近绝对零度到近沸点）、抗干燥（在干燥状态下进入休眠，降低代谢直至条件改善）等恶劣条件。这些特性使水熊虫成为探索生命极限的理想模型。
这一发现不仅揭示了水熊虫的生存奥秘，还为人类抵御辐射提供了新的思路。研究团队发现，将水熊虫中起抗辐射作用的分子转入人源细胞后，可以显著提升后者的抗辐射能力。这一技术在未来可能应用于医疗领域，例如在放射治疗中保护健康组织免受辐射损伤。
中国科学院院士贺福初评价道，这项研究开启了人类全面认识超强辐射耐受机制的大门，是一项真正意义上从0到1的原创性突破。这一发现不仅有助于我们理解生命的极限，还可能为未来的生物医学应用开辟新的途径。
水熊虫是一类微小的水生无脊椎动物，体型通常在0.1至1.5毫米之间，需要借助显微镜才能观察到。它们广泛分布于地球各地，从淡水沉渣到海洋潮间带，从潮湿的土壤到苔藓植物的水膜中，甚至在极端环境中也能生存。除了超强的抗辐射能力，水熊虫还能承受极端温度（从接近绝对零度到近沸点）、抗干燥（在干燥状态下进入休眠，降低代谢直至条件改善）等恶劣条件。这些特性使水熊虫成为探索生命极限的理想模型。