南湖新闻网讯（通讯员 徐雪盈）近日，我校水产学院李大鹏教授领衔的鱼类环境生理与健康养殖团队刘香江课题组在Nature Communications期刊上发表题为“The role of pyruvate dehydrogenase in the lifespan determination of daphnids”的研究论文。该研究通过解析枝角类模式生物的代谢进化策略，发现丙酮酸脱氢酶（pyruvate dehydrogenase，PDH）活性的降低是延长寿命的关键因素之一，为揭示能量代谢与寿命调节的关键分子机制提供了新见解。

枝角类，俗称“水蚤”，是淡水生态系统中的关键浮游动物类群，因其生命周期短、生长条件易控且遗传资源丰富，正逐渐成为寿命研究的非传统模式生物。研究聚焦于具有特殊附着习性的老年低额溞（Simocephalus vetulus）。与常见浮游滤食的中华溞（Daphnia sinensis）相比，该物种特化的第二触角末端形成钩状刚毛结构，如同微型生物锚链，使其能长期附着在水生植物表面生存。老年低额溞从随波逐流浮游滤食的生活习性演化出独特的附着生存策略，堪称枝角类中的“树懒”。这种“躺平型”生存模式与相同环境中活跃游动的中华溞形成鲜明对比。本研究发现，附着型老年低额溞的基础代谢率较游泳型中华溞降低近30%，而平均寿命却延长达1.5倍。这种“低耗能-长寿命”的生存策略，可能是连接“慢生活”与“长寿命”的重要分子开关，为能量代谢与衰老的关系研究提供了重要线索。

图1 老年低额溞与中华溞基因组、生活史与行为特征的比较

研究通过代谢组学分析筛选到丙酮酸脱氢酶（PDH）很可能作为导致两者代谢差异的潜在靶点；进一步的药物实验，揭示了丙酮酸脱氢酶（PDH）活性与寿命之间的负相关关系：PDH活性的降低不仅通过调节葡萄糖代谢以限制能量供应从而抑制老年低额溞的运动性能，还可通过调节能量代谢率进而延长其寿命。以上结果不仅暗示可能发现了一个潜在的寿命调节靶点，还表明在临床上针对或间接调节PDH的药物可能对患者存在促衰老或缩短寿命的风险。在生物学领域，适度运动对健康的促进作用已被广泛研究。运动对代谢率的影响需要区分为即时效应（运动期间代谢率增加）和长期效应（通过锻炼有氧呼吸能力，总体代谢率降低）。老年低额溞的附着生存策略使其代谢模式趋近人类运动员的“运动后效应”——通过增强有氧代谢能力，形成静息状态下基础代谢率下降的适应性改变而使寿命延长。而活跃的中华溞终生持续游泳，类似于“不间断的即时效应”，导致其代谢率持续处于高水平，因此无法像运动员那样从运动的长期效应中获益。研究还发现，无脊椎动物神经递质章鱼胺（octopamine）和温度对PDH活性具有显著影响，并能调节枝角类寿命；而当温度或章鱼胺对PDH活性的作用被抑制剂或激动剂抵消时，其对寿命的影响则失效。上述研究结果为解析“运动促进长寿”的分子机制提供了新的无脊椎动物模型，为揭示能量代谢与寿命调节的关键分子机制提供了新见解。

图2 丙酮酸脱氢酶（PDH）参与调节枝角类的运动性能与寿命

我校水产学院硕士研究生陈文凯和徐雪盈为该论文的共同第一作者，刘香江副教授为论文的通讯作者，李大鹏教授和呼光富副教授指导了该项研究。硕士研究生曾芷丹、周铭森、陈集莹和申安福参与了该项研究。该研究得到国家自然科学基金（32471583和32071516）和中国农业农村部财政专项资金（西南重点水域渔业资源与环境调查）的支持。

审核人：刘香江