《流浪地球》中憧憬的“冷凍人體，到未來再解凍”科幻場景，也許能逐步逼近現實。
同樣一種魚，長在東北就可以結冰也不死，長在海南一冷就活不了。2月21日，中國科學院水生所何舜平研究團隊發表最新成果，他們發現了一種生活在高寒地區的叫做“葛氏鱸塘鱧”魚類過冬時的抗凍保護劑，這為醫學上的抗凍保護劑研發提供了參考。
葛氏鱸塘鱧。
大自然很奇妙，在一些不適宜生命生存的寒冷地帶，動物們會進化出各種越冬的方法。除了遷徙外，恒溫動物們大多會采取冬眠的方式，而那些無法調節體溫的變溫脊椎動物會躲避在棲息地冰凍層下相對溫暖的區域，還有少數會產生抗凍蛋白，避免體液結冰，哆哆嗦嗦硬抗過冬天；或者忍受體液結冰，身體凍成“冰塊”，靜靜躺在天然大冰箱里安然越冬，等待第二年的春天融化復蘇。為什么凍僵而不死亡，還能復蘇，其背后的復雜適應性進化遺傳機制目前仍不清楚。
葛氏鱸塘鱧主要分布于俄羅斯遠東地區、朝鮮半島北部、日本，以及我國遼河、黑龍江、松花江等水系。因能凍而復蘇，也被稱為“還陽魚”。葛氏鱸塘鱧與近親海南新沙塘鱧約在1500萬年前才分化，天南地北的生活讓它們的基因也有很多不同。兩種進化樹上緊挨著的魚類，一個生活在高寒地帶，一個生活在熱帶地區，它們因適應環境而產生的基因差別，可以解開“凍而復蘇”的謎團。水生所何舜平研究團隊對這兩種魚開展了比較基因組、轉錄組和代謝組學分析。
科研人員從結冰耐受的角度研究發現，相較于海南新沙塘鱧，葛氏鱸塘鱧具有更快的蛋白進化速率，而且與低代謝、細胞壓力反應、細胞骨架穩定性、抗凍保護劑的合成與跨膜轉運以及神經傳遞的相關基因發生了大量變異，并在結冰前期、結冰期和復蘇期呈現出不同表達模式。這些變異以及協同的表達調節可能是葛氏鱸塘鱧能夠“凍而復蘇”的重要原因。
A結冰期的葛氏鱸塘鱧。B復活期的葛氏鱸塘鱧。
代謝組學對抗氧化應激反應有關的多種代謝物含量變化的分析表明，在冰凍期和復蘇期，多種抗氧化劑明顯增加，氧化應激標志物含量明顯下降，或是葛氏鱸塘鱧“冰凍-解凍”過程中維持細胞穩態的“絕招”，有效避免細胞凍傷、凍死。
之前研究已知，動物界進化出的抗凍保護劑主要成分是積累的小分子物質。葛氏鱸塘鱧在冰凍期組織內含量最高的小分子代謝物是葡萄糖、肌醇和甘油以及顯著增加的阿拉伯糖醇和天冬氨酸，這些成分可能就是其抗凍保護劑的主要“配方”。
本研究由博士畢業生姜海峰（現為西北農林科技大學副教授）等人完成，青年研究員楊連東為最后通訊作者。
（長江日報記者周劼 通訊員孫慧）
