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科研进展

西北高原所在高原鼠兔食性与肝脏分子适应协同演化机制研究中取得新进展

发表日期:2026-06-25来源:西北高原生物研究所放大 缩小

青藏高原高寒、低氧、强紫外辐射以及季节性食物资源匮乏等极端环境,对常年不冬眠的高原鼠兔提出了严峻的生存挑战。动物如何通过取食策略调整与体内代谢网络重塑协同适应复杂环境梯度,一直是高原适应进化研究关注的重要科学问题。

中国科学院西北高原生物研究所动物生态与资源保护研究团队以青藏高原优势草食动物——高原鼠兔为研究对象,在青海省沿低海拔(门源)、中海拔(泽库)和高海拔(曲麻莱)梯度开展野外调查与样品采集,综合运用植物rbcL基因扩增子测序、肝脏转录组学和非靶向代谢组学等多组学技术,系统解析了高原鼠兔食性变化与肝脏分子适应之间的关联机制。

研究发现,随着海拔升高,高原鼠兔的食性组成发生显著分化。低海拔种群主要取食种类丰富、营养价值较高的杂类草,表现出选择性取食策略;而高海拔种群更多依赖莎草属和棘豆属等耐寒、资源稳定但营养质量较低且含有毒性生物碱的植物,表现出更强的耐受性取食能力。该结果表明,高原鼠兔沿海拔梯度形成了由“选择性取食”向“耐受性取食”的适应性转变。

多组学联合分析进一步表明,食性分化与肝脏功能重塑密切相关。低海拔鼠兔肝脏中富集了多种来源于植物次生代谢产物的生物活性物质,有助于应对病原体、寄生虫等生物胁迫;高海拔种群则特异性积累了呋喃木脂素等抗氧化化合物,有利于缓解高寒、低氧和强紫外辐射引起的氧化损伤。转录组分析显示,高海拔鼠兔肝脏中与外源物解毒、能量代谢调控和氧化应激防御相关的关键基因显著上调,而低海拔种群则增强了与细胞生长、组织修复和免疫应答相关的信号通路。

该研究从“食性—基因—代谢”多层次协同调控角度,揭示了高原鼠兔沿海拔梯度形成的适应性机制,为理解草食动物通过食性调整和代谢生理重塑适应极端环境提供了新的分子证据,也为认识高寒生态系统动物响应环境变化提供了参考。

论文以 Dietary divergence along an altitudinal gradient is associated with liver transcriptomic and metabolic remodeling in a small mammal 为题发表在 The FASEB Journal。西北高原生物研究所特别研究助理姚宝辉为论文第一作者,曲家鹏研究员为本文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金与青海省重点研发与转化计划等项目资助。

论文链接:https://doi.org/10.1096/fj.202602053R


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