海胆是迷人的生物，有红、紫、绿、黑等多种颜色，分布在世界各地的海洋中，身体呈五辐射对称，并以其球形、多刺的外观而闻名。它们主要以藻类为食，但也吃浮游动物、软体动物等小动物，这有助于控制藻类和其他植物的生长并维持生态系统的健康平衡。曾经有报道称，人们在夏威夷海域引入海胆以帮助珊瑚抵御藻类入侵。海胆有数百个管足，用于运动、进食和呼吸，也用于附着在岩石和其他底质上。更为重要的是，管足有着独特的光感受器，可以对光线做出反应。海胆也很聪明，虽然自己有管足，但是经常“偷懒”，有视频拍到它们经常“骑”着螃蟹去“旅游”找觅食地。
星肛海胆 Astropyga radiata 搭便车“骑”螃蟹。两者互惠互利，海胆成为螃蟹的“盾牌”，螃蟹则带海胆到达新的觅食地 / Sarah Gibbens，www.nationalgeographic.com
现存大约有 1000 种海胆，它们的寿命差异较大，包括一些寿命特别长、衰老可以忽略不计的物种。它们是如何做到长寿的呢？接下来以红海胆Mesocentrotus franciscanus为例来探讨。
红海胆Mesocentrotus franciscanus /Extemporalist，CC0 1.0
红海胆是地球上最长寿的动物之一。据报道，它的寿命超过 100 岁，终生繁殖，死亡率也不随年龄增长而升高。研究人员对 4 种不同寿命海胆的基因编码区做了进化选择分析，在长寿的红海胆中发现 216 个受正选择影响的基因。这些基因与基因组调控、mRNA 转录保真、蛋白质表达平衡和线粒体代谢有关。这是一个特别有趣的基因集合，因为已知这些过程的失调是衰老的标志，而基因组完整、蛋白质表达平衡、线粒体功能正常行使和 mRNA 正确加工有助于细胞稳态和动物体长寿。进一步的蛋白互作网络分析结果显示，这些正选择下的基因产物具有生物学上的联系，这表明一个相互连接的分子网络途径有助于红海胆长寿和忽略衰老。
红海胆基因组正选择基因富集结果（A）及蛋白互作分析结果（B） /Polinski等，2024
接着对红海胆基因组中扩张的基因家族进行分析，发现这些家族主要涉及免疫、神经系统和核酸代谢。与免疫相关的扩张基因家族预计发挥两个不同但互补的作用：检测和响应病原微生物、维持组织稳态。与神经系统相关的扩展基因家族则增强了红海胆感受和响应各种环境刺激的能力。而与核酸代谢相关的扩展基因家族则调节染色质状态和介导 DNA 复制、转录、修复等过程。这些免疫、神经系统功能的正常发挥和基因组稳定性在促进生存、抗病和长寿方面有着核心作用，但还需要验证基因型和表型之间的因果关系。
红海胆基因组扩张的基因家族（A）及富集结果（B） /Polinski等，2024
参考文献：
Polinski J M, Castellano K R, Buckley K M, et al. 2024. Genomic signatures of exceptional longevity and negligible aging in the long-lived red sea urchin[J]. Cell Reports, 43: 23.
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