维生素C(抗坏血酸)是维持细胞与机体健康的重要物质。大多数动物可自身合成维生素C,其关键步骤由L-gulonolacton oxidase(GULO)催化。然而,人类、灵长类动物以及豚鼠等物种在进化过程中丢失了GULO基因,只能依赖饮食摄取维生素C。传统观点认为,这一基因丢失事件在进化上是中性的。
2025年12月24日,复旦大学生命科学学院王吉鹏课题组联合德克萨斯大学西南医学中心Michalis Agathocleous课题组在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上在线发表了题为“Loss of vitamin C biosynthesis protects from the pathology of a parasitic infection”的研究论文,该研究提出了一个反直觉的观点:维生素C的缺乏反而能保护机体免受血吸虫感染引发的病理损害。这项成果不仅为理解宿主-寄生虫互作机制提供了新见解,也为理解维生素C合成能力在进化中的反复丢失现象提出了新思路。
血吸虫病在全球影响超过2亿人,其病理损伤主要源于虫卵沉积引发的免疫反应。然而,研究团队前期发现血吸虫需要外源维生素C才能产生致病的正常虫卵。研究团队由此提出假设:维生素C缺乏可能通过影响虫卵形成,保护宿主免受严重病理损害。
为验证该假设,研究团队构建了GULO基因敲除小鼠模型,该类小鼠与人类相似,无法自主合成维生素C。通过饮食调控实施“有限维生素C剥夺”(间歇性补充维生素C以避免坏血病),研究人员发现,该干预能几乎完全预防血吸虫病相关的肝脏病理损伤,并有效抑制虫卵的排出与传播。

机制研究表明,维生素C缺乏的保护作用主要通过影响寄生虫而非宿主实现。利用体内外培养系统,团队进一步阐明:血吸虫利用宿主来源的维生素C作为赖氨酸去甲基化酶6(KDM6)的辅因子,通过调节组蛋白H3K27me3修饰水平,表观遗传调控卵黄腺的正常发育,从而影响虫卵形成。

该研究首次揭示,在特定感染背景下,维生素C缺乏可能具有保护性作用。这为“人类等物种为何在进化中丧失维生素C合成能力”这一长期问题提供了全新解释:丧失该能力或许是一种进化适应,通过调控体内这一关键营养物质水平,增强宿主对某些寄生虫致病性的抵抗。
复旦大学生命科学学院的王吉鹏研究员和德克萨斯大学西南医学中心Michalis Agathocleous副教授为该论文的共同通讯作者。复旦大学为第一完成单位。复旦大学生命科学学院的博士研究生陈功文和德克萨斯大学西南医学中心Ji Hyung Jun为该论文的共同第一作者。复旦大学博士研究生李云洋、李珊及复旦大学-内蒙古大学联合培养硕士研究生袁敏维参与了该研究。该课题受到国家重点研发计划和复旦曹娥江基础研究基金的资助。
原文链接:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2517730122
