“水熊蟲擁有科幻小說中‘三體人’自行脫水的本領(lǐng)，甚至能夠在外太空真空環(huán)境中生存�！比涨�，我國科學(xué)家基于水熊蟲的多組學(xué)和抗輻射機(jī)制研究取得重要突破。軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院張令強(qiáng)研究員團(tuán)隊(duì)和楊冬副研究員團(tuán)隊(duì)表示，他們聯(lián)合陜西學(xué)前師范學(xué)院王立志等國內(nèi)其他相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過6年多潛心研究，發(fā)現(xiàn)并成功建立河南高生熊蟲（水熊蟲的一種）實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)體系，繪制其高質(zhì)量基因組圖譜，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組響應(yīng)輻射的動態(tài)變化及關(guān)鍵分子功能和機(jī)制研究，揭示了耐受超強(qiáng)輻射的關(guān)鍵機(jī)制。25日凌晨，國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表了相關(guān)研究論文。本項(xiàng)研究成果，開啟了人類全面認(rèn)識超強(qiáng)輻射耐受機(jī)制的大門，是一項(xiàng)真正意義上從0到1的原創(chuàng)性突破。
論文第一作者李磊介紹，水熊蟲是緩步動物的俗稱，是一類微小的水生無脊椎動物，大部分體長不超過1毫米，分布于世界各地，可耐受超強(qiáng)輻射、高溫、高壓、低溫、干燥等多種極端環(huán)境，具有很高的科學(xué)研究價(jià)值和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值。對于像水熊蟲這樣目前研究較少的獨(dú)特物種，利用多組學(xué)策略探究其極端環(huán)境耐受機(jī)制，具有潛在的優(yōu)勢。2018年，團(tuán)隊(duì)在河南采集到水熊蟲樣品，隨后率先在國內(nèi)建立了水熊蟲實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)體系，通過鑒定將該樣品命名為河南高生熊蟲，為深入挖掘其超強(qiáng)輻射耐受機(jī)制提供了寶貴的樣本資源。
“基于組學(xué)分析得到的2801個輻射相關(guān)變化基因，我們進(jìn)一步結(jié)合分子進(jìn)化和功能特征分析，將河南高生熊蟲的輻射耐受機(jī)制歸為三大類：一是從細(xì)菌、真菌、植物水平轉(zhuǎn)移到水熊蟲的外來基因，賦予其特殊的抗逆能力，如生成甜菜色素進(jìn)而清除活性氧；二是緩步動物特異蛋白傾向于高度無序，通過相分離促進(jìn)DNA損傷修復(fù)等過程；三是與其他門類共有的古老蛋白在水熊蟲中具有特殊的輻照響應(yīng)模式�！睏疃榻B。讓團(tuán)隊(duì)成員特別興奮的是，他們發(fā)現(xiàn)在水熊蟲中起抗輻射作用的分子，轉(zhuǎn)入人源細(xì)胞后，可以顯著提升后者的抗輻射能力。這說明它們具有重要潛在應(yīng)用前景，團(tuán)隊(duì)為研制抵御超強(qiáng)輻射損害的“金鐘罩”找到了理論依據(jù)。
當(dāng)前，多種涉核作業(yè)環(huán)境均受到超強(qiáng)輻射的嚴(yán)重威脅，現(xiàn)有輻射防護(hù)策略對超強(qiáng)輻射缺乏有效防護(hù)，亟須在概念創(chuàng)新、理論提升和防護(hù)技術(shù)革新等方面作出顛覆性突破。中國科學(xué)院院士、醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)組全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任賀福初認(rèn)為，針對水熊蟲這種神奇的極端生命體抗逆機(jī)制的研究，可能將更新人類對生命系統(tǒng)基本構(gòu)成原理和運(yùn)行機(jī)制的認(rèn)識。（記者章文、劉小兵 通訊員沈基飛、徐嘉藝）