青藏高原溫泉蛇研究將助推高原病防治

本報訊（中國青年報·中青在線記者 王鑫昕）記者從中國科學院成都生物研究所獲悉，國際學術期刊PNAS（《美國科學院院刊》）在線發表中國科學院成都生物研究所李家堂和中國科學院昆明動物研究所張亞平等研究團隊關于溫泉蛇研究的最新成果《比較基因組學研究解析變溫動物蛇類對高海拔環境的適應》。該研究以分布于青藏高原的溫泉蛇為研究對象，解析了蛇類這種變溫動物適應高海拔極端環境的遺傳機制。

該研究通過對溫泉蛇進行全基因測序，將得到的全基因組序列和同屬物種及親緣關系較近的低海拔物種全基因組進行重測序，利用比較基因組學分析，在高海拔溫泉蛇屬3個物種中發現了27個不同蛋白中的27個共有氨基酸替換。

這些突變多與免疫、低氧適應應答和DNA修復等功能相關。分子功能實驗驗證的結果表明，與DNA修復相關的FEN1（瓣狀核酸內切酶-1）基因的突變型相對于野生型（低海拔物種基因類型）在紫外照射下具有更強的穩定性，推測突變有助于溫泉蛇屬物種在高海拔環境中對紫外線的抵抗。

作為高原物種，溫泉蛇EPAS1（內皮PAS結構域包含蛋白-1）基因的突變減弱了其調節下游基因紅細胞生成素表達的能力，進而導致溫泉蛇血紅蛋白濃度處于較低水平，是溫泉蛇適應高海拔低氧條件的重要原因。

溫泉蛇隸屬于游蛇科，是中國特有的珍稀保護物種，是世界上分布海拔最高的蛇類之一。它們生活于青藏高原海拔范圍為3500~4400米的地區，主要棲息在溫泉附近的石堆、水邊和沼澤草甸中。溫泉蛇的起源和演化與青藏高原的形成和隆起有著密切的聯系。

青藏高原寒冷、氧分壓低、紫外線輻射強烈的特點，造成其許多地區不適合人類居住甚至是生命禁區，是亞洲人口最稀少的地區。但青藏高原自身孕育了很多高原特有物種。因此，青藏高原被稱作是一座研究生物適應高原環境變化機制的自然實驗室。前期的許多研究都集中在恒溫動物對高原的適應，如高原人類、高原牦牛等。而溫泉蛇正好為我們揭開變溫動物高海拔適應之謎提供了良好的動物模型。

如今越來越多的人群進入高原旅行、工作和生活，但極端的高原環境可能造成嚴重的高原反應，甚至引發高原病。研究人員表示，將恒溫動物和變溫動物綜合起來開展高原極端環境的遺傳機制研究，將為人類高原病的預防和治療提供一定的參考價值。

來源：中國青年報

[責任編輯：楊凡、穆楠]

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