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蛰伏是一种生理策略，某些物种通过降低代谢率和体温来节约能量。尽管哺乳动物冬眠已得到较为深入的研究，但调控鸟类快速进入蛰伏状态的分子机制仍知之甚少。本研究首次对鸟类系统中的蛰伏进入过程开展了多组织全转录组分析。通过将实时热成像和呼吸测定与七种组织的转录组分析相结合，我们鉴定出了协调安娜蜂鸟（*Calypte anna*）这一转变过程的关键分子通路。结果表明，与哺乳动物冬眠（不同组织中有10%–60%的基因发生差异表达）相比，鸟类进入蛰伏状态的特征是转录组变化较为细微（不同组织中发生差异表达的基因不足全基因组的5%）。其中大多数基因在蛰伏进入完成之前即发生差异表达，而不是随体温呈线性变化。这表明，主动性的转录重编程先于该转变发生，并可能驱动这一过程。因此，蜂鸟进入蛰伏状态并非被动关闭，而是一个受到高度调控且具有组织特异性的过程。心脏和肺等重要器官在转录水平上保持稳定，以维持基本功能；而肝脏和肠道则表现出广泛的代谢重构。我们发现了全局性转录抑制和翻译抑制以及细胞周期停滞的证据，这三者是细胞能量预算的主要消耗过程。我们推测，鸟类进入蛰伏状态是通过抑制细胞凋亡、将代谢底物利用从碳水化合物转向脂质，并伴随可变剪接和昼夜节律调控的改变而实现的。最后，线粒体代谢相关基因出人意料的上调表明，尽管整体代谢状态受到抑制，机体仍在为快速复苏进行准备。
蜂鸟蛰伏在缺乏大规模转录组重塑的情况下重现冬眠的关键分子特征｜bioRxiv
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# 蜂鸟蛰伏在缺乏大规模转录组重塑的情况下重现冬眠的关键分子特征
查看 ORCID 个人资料 Harsha Kumar ， Emily R Blackwell ， 查看 ORCID 个人资料 Donald R Powers ， 查看 ORCID 个人资料 Anusha Shankar
doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.27.753529
Harsha Kumar 1 塔塔基础研究院海得拉巴分部； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者 Harsha Kumar 的 ORCID 记录
Emily R Blackwell 2 乔治·福克斯大学； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者
Donald R Powers 2 乔治·福克斯大学； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者 Donald R Powers 的 ORCID 记录
Anusha Shankar 3 塔塔基础研究院海得拉巴分部；康奈尔鸟类学实验室 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者 Anusha Shankar 的 ORCID 记录
通讯作者： nushiamme{at}gmail.com
## 摘要
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## 摘要
蛰伏是一种生理策略，某些物种通过降低代谢率和体温来节约能量。尽管哺乳动物冬眠已得到深入研究，但调控鸟类快速进入蛰伏状态的分子机制仍知之甚少。本研究首次在鸟类系统中对蛰伏进入过程开展了多组织全转录组分析。通过将实时热成像和呼吸测量技术与七种组织的转录组分析相结合，我们确定了加州安娜蜂鸟（*Calypte anna*）完成这一转变过程中所涉及的关键分子通路。结果显示，与哺乳动物冬眠相比，鸟类进入蛰伏状态的特征是转录组变化较为微弱：各组织中仅有不足5%的基因组出现差异表达，而哺乳动物冬眠中的这一比例为10%—60%。其中大多数基因在蛰伏进入完成之前就已发生差异表达，而不是随体温呈线性变化。这表明，主动的转录重编程先于这一转变，并可能驱动该过程。因此，蜂鸟进入蛰伏状态并非被动关闭，而是一个受到高度调控且具有组织特异性的过程。心脏和肺等重要器官在转录层面保持稳定，以维持基本功能；而肝脏和肠道则表现出广泛的代谢重构。我们发现了全局性转录抑制、翻译抑制以及细胞周期停滞的证据，这三者是细胞能量消耗的主要组成部分。我们提出，鸟类进入蛰伏状态可能是通过抑制细胞凋亡、将代谢底物利用从碳水化合物转向脂质，并伴随可变剪接和昼夜节律调控的改变而实现的。最后，参与线粒体代谢的基因出现反直觉的上调，这表明尽管机体处于代谢受抑状态，但其可能正在为快速觉醒做好准备。
## 利益冲突声明
## 脚注
https://github.com/Notarcha/Hummers_Torpor_-Transcriptomics_Code
## 资助信息声明
康奈尔鸟类学实验室， https://ror.org/00k86w020，罗斯博士后奖学金
国家地理学会， https://ror.org/04bqh5m06，NGS-91718R-21，EC-53404R-21
康奈尔大学， https://ror.org/05bnh6r87，脊椎动物基因组学中心学者奖
美国鸟类学会，博士后研究资助
塔塔基础研究院跨学科科学中心， https://ror.org/01dagn361
原子能部， https://ror.org/02m388s04，项目编号 RTI 40007
## 版权
本预印本的。
本文依据 CC-BY-NC 4.0 国际许可协议 公开发布。
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发布于 2026 年 9 月 30 日。
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# 蜂鸟蛰伏在缺乏大规模转录组重塑的情况下重现冬眠的关键分子特征
Harsha Kumar ， Emily R Blackwell ， Donald R Powers ， Anusha Shankar
bioRxiv 2026.09.27.753529； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.27.753529
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蜂鸟蛰伏在缺乏大规模转录组重塑的情况下重现冬眠的关键分子特征
Harsha Kumar ， Emily R Blackwell ， Donald R Powers ， Anusha Shankar
bioRxiv 2026.09.27.753529； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.27.753529
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.27.753529v1?rss=1
🏷️ 蜂鸟蛰伏 多组织转录组 代谢重编程 组织特异性调控 翻译抑制 线粒体代谢