缓步动物的Dsup蛋白通过减缓呼吸和增强抗压能力延长线虫寿命

缓步动物（水熊虫）是一类能在极端环境（如高温、高压、辐射）中存活的小型无脊椎动物，其损伤抑制蛋白（Dsup）被认为是关键保护因子，可结合核小体保护DNA免受辐射和氧化应激损伤。为探究Dsup在多细胞生物中的整体保护作用，研究人员通过Mos单拷贝插入技术（MosSCI），将缓步动物Ramazzottius varieornatus的Dsup基因导入秀丽隐杆线虫，构建了稳定表达Dsup的转基因线虫株系。

**Dsup表达无毒性且增强抗逆性**：实验表明，转基因线虫在正常条件下的繁殖力、咽泵动和运动能力与野生型无显著差异，未显示毒性。在应激条件下，转基因线虫对90戈瑞X射线辐射表现出更强的存活能力，F1和F2代的胚胎存活率显著提高；对氧化应激诱导剂（百草枯、过氧化氢）及芬顿反应产生的羟基自由基也具有更强抗性，例如暴露于200 mM百草枯4小时后，50%的转基因线虫存活，而野生型几乎全部死亡。

**降低活性氧水平而非激活应激通路**：通过DAF-16::GFP荧光标记发现，转基因线虫在砷处理下DAF-16核激活显著延迟，表明Dsup并非通过激活经典的DAF-2/DAF-16胰岛素信号通路增强应激反应。使用HyPer生物传感器直接检测发现，氧化应激条件下转基因线虫的活性氧（ROS）水平显著低于野生型，证实Dsup通过降低ROS水平而非增强应激通路发挥保护作用。

**延长寿命并与线粒体呼吸相关**：转基因线虫的寿命显著延长，且这一表型可通过RNAi敲低Dsup表达逆转。进一步研究发现，Dsup主要定位于体细胞（如肠道、肌肉、神经元）的细胞核中，而非生殖细胞。寿命延长并非通过胰岛素/胰岛素样生长因子-1信号通路（IIS），也不依赖线粒体形态变化，而是与线粒体呼吸速率降低近一倍相关——使用叠氮化钠抑制线粒体呼吸后，野生型与转基因线虫的氧消耗率差异消失。

**跨物种表达的意义与局限**：该研究首次证实Dsup可在多细胞生物中异源表达并发挥作用，且无明显毒性（与之前神经元高表达Dsup导致损伤的研究不同，本研究采用生殖系特异性启动子控制单拷贝表达）。这一发现揭示了Dsup通过降低线粒体呼吸延长寿命的新机制，为衰老研究和抗逆生物培育提供了独特视角，但Dsup在不同物种（如植物）中的作用存在差异，其具体作用机制仍需进一步探索。