揭示深海鱼类低氧适应的差异化分子策略

速读：揭示深海鱼类低氧适应的差异化分子策略2026年09月09日06:25中国科学报马里亚纳海沟狮子鱼标本。深海鳗鲡的HIF-1α表现出更强的低氧响应能力，在细胞实验中能更有效激活低氧响应；

研究团队供图马里亚纳海沟狮子鱼标本。

本报讯（记者朱汉斌）近日，由中国科学院院士、中国科学院水生生物研究所研究员何舜平领衔的团队以马里亚纳海沟狮子鱼、深海鳗鲡及细纹狮子鱼为对象，系统解析了深海鱼类低氧诱导因子（HIF）及其调控机制。相关成果发表于《动物学研究》。

研究团队比较了分别栖息于7125米、3425米及浅海的马里亚纳海沟狮子鱼、深海鳗鲡及细纹狮子鱼。结果显示，3种鱼类均保留经典HIF氧感知系统，但HIF-1α的“工作效率”存在差异。深海鳗鲡的HIF-1α表现出更强的低氧响应能力，在细胞实验中能更有效激活低氧响应；斑马鱼体内实验也表明，表达深海鳗鲡HIF-1α的个体在低氧环境下能更强地启动相关基因，死亡率更低。

机制探索发现，深海鳗鲡HIF-1α蛋白序列中一个关键调控区域附近缺失约15个氨基酸，这一细微结构变化可能影响HIF-1α的稳定性，使其在低氧条件下维持更强活性。研究还发现，Polo样激酶3（Plk3）可能充当“刹车”角色，对HIF-1α起负调控作用，而深海鳗鲡的特异性结构缺失可能改变了这一调控过程。上述结果表明，极端环境适应未必依赖新基因的产生，蛋白质序列中局部结构改变即可显著影响生理调控路径。

值得注意的是，深海并非越深氧气越少——海洋溶解氧受水团运动、温度及生物活动等多因素影响。因此，不同鱼类的低氧适应能力并非简单随深度增加而增强，而与各自长期经历的具体环境及进化历史更相关。

该研究揭示了不同深海鱼类低氧适应的差异化分子策略，为理解海洋低氧环境下鱼类的遗传适应机制提供了新认知。