研究人员研究了一种缓步动物蛋白质，CAHSD，它在人体细胞中变成一种凝胶状物质。
科学家们一直对缓步动物抵御干燥的能力感到困惑，因为它们表现出的行为似乎与其他几种可以进入生物停滞或假死状态的生物体不同。
一项新的研究表明，在以坚不可摧著称的弹性缓步动物身上发现的蛋白质，可能有望成为减缓人类衰老过程的关键成分。
缓步动物，也被称为水熊，是一种不到半毫米长的微小动物。它们可以承受极端温度，甚至是太空的真空。
怀俄明大学的研究人员加深了他们对缓步动物如何忍受恶劣环境的理解。他们证明了这些微生物的蛋白质在被引入人类细胞时可以减缓分子过程。
这项研究的细节发表在【蛋白质科学】杂志上。
关注缓步动物蛋白质
缓步动物是一种微小的生物体，能够通过变形为脱水的球体并几乎停止新陈代谢来忍受恶劣的环境。研究人员表示，它们在干燥时依靠自然失调的CAHS蛋白质生存。这些蛋白质使它们能够生存，并防止实验室环境和其他生物体中干燥引起的破坏。
这些生物体还能承受完全干燥、被冷冻到绝对零度以上(零下458华氏度，此时所有分子运动停止)、被加热到高于300华氏度的温度，以及暴露在比人类能承受的辐射高出数千倍的环境中。
这项研究着眼于缓步动物在受到环境压力时进入和退出休眠的过程。科学家们特别检查了CAHS D，这是一种缓步动物蛋白质，当它被引入人类细胞时，会采用一种凝胶状的形式。
研究小组注意到，当存在渗透压力时，CAHS D会在生物体内形成纤维网络。这些纤维网络有助于细胞在受到环境变化的冲击时存活下来。这些纤维会发生两件重要的事情：它们阻止细胞改变大小，并在冲击期间减缓细胞使用能量的速度。
华盛顿大学实验室成员、该研究的主要作者桑切斯-马丁内斯在一份声明中说：「令人惊讶的是，当我们把这些蛋白质引入人体细胞时，它们凝胶并减缓新陈代谢，就像在缓步动物身上一样。此外，就像缓步动物一样，当你把含有这些蛋白质的人体细胞置于生物停滞状态时，它们对压力的抵抗力会增强，将一些缓步动物的能力赋予人体细胞。」
可逆过程
在更关键的发现中，该团队还证明了整个过程是可逆的。一旦压力减轻，缓步动物形成的凝胶就会溶解，人体细胞就会恢复正常的新陈代谢。
研究团队表示：「我们的发现为追求以诱导细胞甚至整个生物体的生物稳态为中心的技术提供了一条途径，以减缓衰老，提高存储和稳定性。」
该团队先前的研究表明，血友病患者和其他疾病患者的一种基本药物可以使用天然和合成的缓步动物蛋白质进行保存。值得注意的是，稳定不需要冷藏。
研究人员声称，这项研究为缓步动物蛋白质的证据提供了补充，表明有一天可能会被用来改善干细胞等细胞疗法的保存，并使没有冷藏设备的地区患者能够获得救命的药物。
缓步动物是通过诱导生物停滞来生存的微小动物。为了在干燥中生存，缓步动物依赖于本质上无序的CAHS蛋白质，这些蛋白质也可以在体外和异种系统中防止干燥引起的干扰。研究表明，CAHS蛋白质在体外和体内都能形成凝胶，这被推测与它们的保护能力有关。然而，凝胶形成的序列特征和机制以及凝胶化保护的必要性尚未得到证明。本文报道了CAHS D的纤维化和凝胶化机制，该机制类似于中间丝组装。我们发现，体外凝胶限制了分子运动，使不稳定材料固定并保护其免受干燥的有害影响。在体内，我们观察到CAHS D在渗透胁迫下形成纤维状网络。CAHS D的纤维状网络改善了渗透性休克细胞的生存。我们观察到与纤维化相关的两个新出现的特性：(i)防止细胞体积变化和(ii)渗透性休克期间代谢活性的降低。我们发现，细胞体积的维持与生存之间没有显著的相关性，而代谢的降低与生存之间存在显著的相关性。重要的是，CAHS D的纤维网络形成是可逆的，代谢率在CAHS纤维分解后恢复到控制水平。这项工作为缓步动物如何通过不稳定的CAHS凝胶的自组装诱导可逆的生物停滞提供了见解。
