一些哺乳动物会通过冬眠应对寒冬，但欧亚普通鼩鼱（Sorex araneus）采取另一种策略——“德内尔现象”。在这一过程中，鼩鼱会在秋冬季缩小大脑及其他高耗能器官以降低能量消耗，并在春季恢复到原有大小。研究人员表示，对这一能力的机制解析，可能为理解代谢与神经相关疾病提供线索。

两项研究聚焦遗传与生物学变化

石溪大学研究团队与国际合作者近期发表两项研究，分别从代谢与分子调控、以及基因组结构与适应性进化角度，描述鼩鼱在德内尔现象期间的变化。

其中一项发表于《基因组研究》（Genome Research），系统梳理了鼩鼱在季节性缩小阶段的动态代谢与分子层面变化；另一项发表于《分子生物学与进化》（Molecular Biology and Evolution），通过基因组比较评估鼩鼱脑容量可塑性与染色体不稳定性的适应性基础。

石溪大学生态与进化系教授、两篇论文通讯作者Liliana M. Dávalos表示，在哺乳动物中，德内尔现象体现了“同一遗传信息产生不同结构”的极端情形，属于遗传可塑性的表现。她称，两项研究共同指向：基因组的排列方式既会影响可塑性，也会影响进化或遗传适应，从而使这种体型微小的鼩鼱在冬季仍能保持活跃，即便气温下降、食物变得稀缺。

冬季代谢路径出现特征性调整

在发表于《基因组研究》的论文中，研究人员报告称，鼩鼱在秋冬季节出现氧化磷酸化调控变化，并伴随脂肪酸代谢增强，这一特征也可见于冬眠动物。

研究同时发现，鼩鼱在冬季糖异生相关基因表达升高，即通过非碳水化合物底物合成葡萄糖的过程增强。此外，FOXO信号通路也呈增强状态。研究人员指出，糖异生与FOXO的过度表达是大脑及器官缩小现象的核心与关键因素。

基因组结构与脑容量可塑性关联

由于鼩鼱季节性脑容量可塑性的基因组贡献此前仍不明确，研究团队在另一项研究中结合染色体级基因组组装与季节性脑转录组数据，分析分子变化与遗传变化之间的关系。

研究识别出一批此前未知的基因表达变化，被认为可能构成德内尔现象的重要机制。研究还显示，鼩鼱海马体中正向选择与差异表达的基因，在染色体开放区域出现过度富集，而这些区域更容易发生断裂。论文作者据此提出，在鼩鼱中，“染色体重排是适应性进化和脑容量可塑性调控的组成部分”。

研究人员：相关基因在人类中也存在

两篇论文第一作者、石溪大学生态与进化系博士后William R. Thomas表示，在其了解德内尔现象之前，已知鼩鼱染色体存在异常多的重排，且这一现象已被进化生物学界研究多年。但他称，研究结果显示这些重排本身与该物种的适应性基因有关，涉及在缩小与再生周期中表达增加的基因，或可能帮助修复基因组断裂的基因。

Thomas进一步表示，这些发现凸显基因组结构在塑造鼩鼱独特性状中的作用，并指出相关发现不局限于鼩鼱：鼩鼱使用的相同基因在人类中也存在。研究鼩鼱的能量管理与脑再生之间的联系，或有助于理解人类代谢与脑健康机制。