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栉水母仍是稳妥了从上层水域到深海，从爽直极地到慈详热带的栖息地。图中展示了辩论中所波及的17个栉水母中的4种。

爽直、阴霾的海底压强极大，充足不妥贴咱们这些生活在大地上的生物：在最深处，十余千米深的海水压力，比东谈主身上每块手指大小的方位都踩了一头大象还恐怖。但是，地球上最深的方位却助长着能稳妥这些极点环境的生命。科学家辩论过一些较大的深海动物（如鱼和水点鱼）奈何稳妥压力，但对于细胞和分子奈何承受深海压力，他们还知之甚少。栉水母的细胞膜揭示了一种新的深海稳妥机制：鬈曲的脂质使细胞膜在压力下也能保处罚想的步地。

奇妙的脂质分子

“生活在深海的动物与生活在浅层水域的动物迥乎不同，”好意思国加利福尼亚大学圣迭戈分校辩论细胞膜生物化学的伊泰·布丁说，“它们显然有生物学上的特殊性。但在分子层面上，究竟是什么决定了这种特殊性，咱们了解得还未几。”

在最近发表于《科学》杂志的一项辩论中，辩论东谈主员对细胞奈何稳妥深海环境进行了迄今为止最深入的推敲。2018年，布丁遭受了深海生物学家史蒂夫·哈多克，他们协作辩论了是不是因为细胞膜，特别是组成膜的脂质分子，使动物能在如斯高压的环境中昌盛成长。

为了找出谜底，他们转向了栉水母——哈多克在加利福尼亚州蒙特雷湾水族馆辩论所（MBARI）辩论的一类结构浅薄的半透明动物。他的学生雅各布·温尼科夫领导的跨学科团队发现，生活在深海的栉水母与浅海栉水母细胞膜中的脂质分子步地大不相易。深海栉水母的脂质中四分之三是缩醛磷脂，这是一种鬈曲的脂质，在浅层水域的动物中较为凄惨。在深海的压力下，这种鬈曲的分子能够酿成特定的步地来同期保管细胞膜的踏实和流动性。

“这是一篇颠簸的论文，具有很是深刻的影响，”在加利福尼亚大学圣迭戈分校辩论深海压力下微生物奈何糊口的谈格拉斯·巴特利特（未参与该辩论）暗示。“他们为深海动物（可能还有深海微生物及各式有机体）的脂质稳妥深海压力的方式提供了另一种解释。”

“他们正在辩论一个基本未被探索的限制，”康奈尔大学辩论分子生物物理学的索尔·格鲁纳说谈。他曾为该辩论提供建议，但并未参与该项辩论。

缩醛磷脂也存在于东谈主类大脑中，了解它们在深海动物细胞膜中的作用可能有助于解释细胞信号传递的好多风物。更径直地说，这项辩论揭示了生命稳妥深海极点环境的新方式。

猖獗的膜

地球上统统生命的细胞都被称为脂质的分子包裹。要是将一些脂质放入试管并加水，它们会自动背对背陈列成膜：脂质的疏水尾部鸠合酿成膜里面，而亲水的头部则陈列酿成膜外部。“这就像油水分离的历程，”温尼科夫说，“这是脂质的特点，亦然由它们酿成的细胞膜能够经常运作的原因。”

对于一个细胞来说，脂质膜外部是一个物理樊篱，就像房屋的外墙一样，提供结构并保管细胞里面的稳重。但这种樊篱不可过于坚固：它上头布满了卵白质，这些卵白质需要一定的空间来实行各式细胞任务，举例跨细胞膜运输分子。而有时，为了开释化学物资到外部环境中，细胞膜会局部凸出并脱离，然后再从头和会。

为了保管细胞膜的健康和功能，膜必须既踏实同期又具有流动性。“细胞膜处于一种秘要的均衡情景，”温尼科夫说，“尽管它有很是明确的结构，但组成两侧膜的单体分子经久在流动，这内容上是一种液晶态。”

他说，这种结构的一个凸起特点是膜的中间部分对温度和压力极为明锐彩娱乐合作加盟飞机号@yy12395，比其他生物分子（如卵白质、DNA或RNA）要明锐得多。举例，要是你裁减脂质膜的温度，分子的流动速率会变慢，“最终它们会锁在一皆”，就像把橄榄油放入雪柜一样，温尼科夫说谈。“从生物学角度来看，这常常是一件赖事。”吐故纳新历程会住手，膜甚而可能会离散并浮现其内容物。

为了幸免这种情况，好多稳妥爽直环境的动物的细胞膜由一系列结构略有不同的脂质分子组成，以在低温下保合手这种液晶态结构的流动性。由于高压不异会降速细胞膜的流动性，好多生物学家合计深海动物细胞膜的构建方式与此访佛。

目前，公司共有6款在研管线临床阶段。其中，核心产品LBL-024是一款处于关键性临床阶段的PD-L1与4-1BB双特异性抗体，LBL-024已于2024年7月进入针对肺外神经内分泌癌的单臂关键性临床试验。其余三款主要产品LBL-034、LBL-033、LBL-007分别处于临床Ⅰ期、临床Ⅰ期、临床Ⅱ期。

但事实评释，这些辩论东谈主员并未弄清细胞膜责任的全貌。为了真实了解深海动物细胞膜奈何稳妥极点环境，需要生物化学家和海洋生物学家的协作以及更先进的时期。

不同压力环境中的细胞膜

一项新辩论发现，深海栉水母的细胞膜主要由锥形脂质组成，这种脂质只好在高压下才能经常责任。在深海的压力下，这种鬈曲的脂质能够酿成特定的步地来同期保管细胞膜的踏实和流动性。要是把它们带到浅海区域，这些细胞膜就会土崩领会。相悖，要是将浅海区域脂质步地更为竖直的细胞膜带至深海，它们则会被过度挤压，变得过于精细而无法经常责任。

深入辩论

栉水母是一种体格脆弱的捕食者，以多种猎物为食。它们照旧使用纤毛拍浮的最大动物，其纤毛陈列成行，称为栉毛。遗传学笔据标明，它们是动物演化树上最早零丁演化的一支。尽管它们在某些方面与水母相似，但内容上东谈主类与水母的亲缘关系比栉水母与水母之间的亲缘关系还要近。而栉水母能告捷地在各式海洋栖息地假寓，从上层水域到平川，从热带一直到极地。

你可能会猜想，这么一个平庸散布的群体应该具有很强的稳妥才气。内容上，生活在深海的栉水母与那些生活在浅海水域的栉水母有很大不同。“你把深海栉水母带到海面，它们会立即解体，”巴特利特说，“它们会溶解覆没，这种风物很是惊东谈主。”不异，要是浅水栉水母插足深海，它们会加快舞动纤毛，最终牺牲。但是没东谈主知谈它们在分子层面上的相反。

2018年，栉水母辩论大众哈多克参加了一个对于真核生物发祥的会议。在不雅看了布丁对于细胞膜对温度反映的辩论敷陈后，他找到了这位脂质大众。哈多克的辩论生温尼科夫但愿辩论生物对极点压力的稳妥性。大家皆知，脂质对压力明锐，因此细胞膜是设想的辩论对象，于是他们决定展开协作。

哈多克、布丁和温尼科夫领先从不同海域收罗栉水母。温尼科夫一稔潜水装备，彩娱乐注册CLY588.VIP提神翼翼地将蒙特雷湾浅水区的栉水母引入罐中。在蒙特雷湾水族馆辩论所的海洋船只上，他协助操作深海机器东谈主，从约3700千米的深度蚁集栉水母。为了寻找爽直水域的对照，他和布丁还请在北极探险的一又友帮衬蚁集爽直水域名义的栉水母。最终，团队共蚁集了来自17个相干物种的66个个体。

行将开动分子试验部分时，新冠疫情暴发了。于是，温尼科夫在我方的车库里搭建了一套试验安装。他索求了所蚁集样本中的细胞膜，并期骗荧光光谱仪进行分析，获取的收尾让他感到困惑。在温度升高时深海细胞膜的流动性并莫得增多——这一风物曾被合计是脂质膜的大宗反映。

于是，他和布丁讨教了康奈尔大学粒子加快器的前任垄断格鲁纳。格鲁纳说，要是他们果真想知谈膜中发生了什么，他们需要苍劲的高能X射线，而他知谈一个好意思满的起首。

重压之下

康奈尔大学主体育时局下约15米深处埋藏着一个同步加快器：一种期骗高频电场和低频磁场加快带电粒子的粒子加快器。这一门径的部分功能，是由格鲁纳努力于推进竖立的，似乎罕见为辩论深海细胞膜而缠绵。2020年，机构怒放了小角X射线散射试验操作系统，这套系统不仅能够分别脂质均分子的隐微步地，还不错增多或减少它们所承受的压力。

辩论团队不异也承受了一定的“压力”，因为他们必须期骗有限的时刻，熬夜在该门径进行试验。能量巨大的X射线映照在脂质样本上，揭示了迄今为止最表现的深海细胞膜图像。辩论发现，与浅水区栉水母的细胞膜脂质步地比拟，深海栉水母的膜脂质在标准大气压下的步地更鬈曲。它们体内产生的缩醛磷脂光显更多。

“在这些深海栉水母中，缩醛磷脂不错占它们全身统统膜脂质的四分之三，这确凿是太不可想议了，”温尼科夫说，“咱们反复搜检过，确保这莫得弄错。”

他解释谈，在浅海压力下，缩醛磷脂领有一个小的磷酸基头部和两条宽大、伸开的尾巴，步地访佛羽毛球。但在高压环境下，尾巴被挤压在一皆，酿成了既坚固又活泼的结构。

“它们的脂质步地出类拔萃，”布丁说，“因此，当你挤压它们时，即使是在极点压力下，它们依然保合手着咱们自己细胞中那种‘恰到克己’的步地。”布丁和温尼科夫将这种新发现的风物称为“鬈曲稳态稳妥”。

巴特利专指出，缩醛磷脂细胞膜在深海中就像被按下的弹簧一样。要是把它们带到浅海区域，就如同弹簧的张力被开释，它们会急剧膨胀。“这时细胞偏激膜就会土崩领会。”相悖，对于浅海区域中那些脂质的脂肪酸尾端伸直的细胞膜，要是被带至深海，它们则会被过度挤压，变得过于精细而无法经常责任。

值得防卫的是，在北极爽直浅水域中生活的栉水母并莫得鬈曲的缩醛磷脂。“膜的因素险些将它们的糊口空间收尾在特定的压力畛域内，”澳大利亚贝克腹黑与糖尿病辩论所辩论缩醛磷脂的脂质生物学家彼得·米克尔说谈，他并未参与此项辩论。

不外，布丁但愿看到这些脂质在活细胞中的发扬。当他在同步加快器进行一个夜深试验时，一霎有了灵感。“在夜深东谈主静、困顿不胜时，有时你会冒出些好点子。”他说。当时他随机发现了一篇道理道理的论文，文中提议了一个辩论脂质的窜改表率。论文作家纠正了大肠杆菌，使其能在我方的细胞膜中产生缩醛磷脂，而不是经常的脂质。布丁缔结到，他们团队也不错通过访佛表率，教唆细菌产生更多的缩醛磷脂，然后加压测试含缩醛磷脂的细胞膜在活细胞中的发扬。

按照论文的表率，他们发现了含缩醛磷脂细胞膜的细菌照实比普通细菌对压力更耐受。这些试验性细胞膜中仅有20%的缩醛磷脂，但是“足以产生相反”，温尼科夫说谈。

在与栉水母如斯不相干的物种中，这种鬈曲的脂质竟也产生了访佛的抗压成果，这让巴特利特印象深刻。“这项辩论很可能揭示，鬈曲稳态稳妥大致是生命的一个大宗特点。”他说。

鬈曲的活泼性

缩醛磷脂不单存在于深海生物，它们也以不同比例存在于其他生物中，包括东谈主类。东谈主体细胞膜中缩醛磷脂的百分比取决于细胞类型。在肝脏中，缩醛磷脂占磷脂的5%；在肌肉中，比例介于20%到40%；而在大脑中，缩醛磷脂则占到约60%。

事实上，缩醛磷脂的损坏已被合计与神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）相干。“有笔据标明，缩醛磷脂对神经元具有更强的保护作用。”辩论缩醛磷脂与哺乳动物健康相干性的米克尔说谈。

温尼科夫测度，缩醛磷脂可能为神经细胞提供了合乎的活泼性，以兴盛它们互相传递信号的需求。为了传递信号，神经元会将神经递质装入细胞囊泡，然后这些囊泡与细胞膜和会，将神经递质开释给下一个神经元。温尼科夫合计，大致是缩醛磷脂的鬈曲结构使这一历程成为可能。

米克尔也认可这少量。“照实，缩醛磷脂的锥形结构在细胞膜的鬈曲变形中起到了众多的作用。”他说。跟着进一步了解脂质在膜功能中的作用，这些发现可能会对更平庸的膜辩论产生影响。

“这项辩论提议的新问题比它解答的问题还要多，”格鲁纳说，“但但愿这能引发更多东谈主开动想考，并进行更深入的辩论。”

事实上，温尼科夫当今看成哈佛大学的博士后，正在辩论这种脂质稳妥机制在不同生物体中是否具有大宗性。他仍是开动新的试验，试图弄明晰在海底热泉——海底岩浆与海水相见的深海区域——发现的生物是否有访佛的稳妥机制。

他还补充说，真实道理道理的是去辩论古菌——生命的第三个分支。古菌的脂质不同于细菌和真核生物中的脂质：它们免除不同的化学道理，温尼科夫说，“那么，它们是否免除相易的物理道理呢？”

（作家：亚塞明·萨普拉科格卢，本文译者钟庆国系中山大学附庸第三病院纳米医学中心博士辩论生，辩论成见为细胞膜修饰）

本河山文由《大众科学》杂志社供稿彩娱乐合作加盟飞机号@yy12395