解偶联蛋白1（Uncoupling protein 1, UCP1）是在棕色脂肪组织特异表达的线粒体内膜转运蛋白，介导非颤抖性产热、参与脂肪分解，在体温调节和能量代谢中发挥重要作用。杨光和徐士霞研究团队通过对42种拥有高质量基因组的鲸偶蹄目物种（包括27种鲸类）的UCP1基因进行比较分析，发现鲸类UCP1基因编码区出现了失活突变，但大多位于非功能区域或剪切位点处，并未完全破坏UCP1蛋白的重要功能域（图1），推测鲸类UCP1基因可能仍然具有一定的功能。

为了验证这一推测，该研究通过苏木精-伊红染色发现鲸脂层内层脂肪细胞趋于小型化；蛋白质印迹和免疫组化结果发现UCP1蛋白在鲸脂层内层高表达，且作为线粒体能量代谢的标志蛋白VDAC1在鲸脂层内层中显著富集。前人研究表明：脂肪细胞中线粒体数量的增加和脂滴的小型化是UCP1介导非颤抖性产热增强的重要标志。因此该研究结果提示失活突变的UCP1基因在鲸脂层内层依然具有产热功能，在体温调节中发挥重要作用。细胞实验进一步证实鲸类失活突变的UCP1基因，导致脂质降解的关键限速酶（ATGL 和CPT1A）表达水平显著降低，而甘油三酯却显著增加了40%（图2），提示鲸类UCP1基因失活突变对于防止鲸脂层过度降解，维持脂肪增厚具有重要作用，是鲸类权衡能量代谢与体温调节的结果。该研究为鲸类次生性水生适应机制提供了新视角。

该研究结果以“Functional Attenuation of UCP1 as the Potential Mechanism for Thickened Blubber Layer in Cetaceans”为题于2022年11月17日发表于Molecular Biology and Evolution。南京师范大学生命科学学院博士研究生周明、硕士生吴田振为论文共同第一作者，硕士研究生陈月参与了该项研究，中国动物学会副理事长杨光教授和兽类学分会理事徐士霞教授为论文的共同通讯作者，该研究得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金和江苏省生物学优势学科等项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1093/molbev/msac230