許多生物體對致命病原體的氣味作出反應,本能地避開它們。但加州大學伯克利分校最近的一項研究表明,秀麗隱桿線蟲也會對致病細菌的氣味作出反應,通過準備腸道細胞來抵御潛在的攻擊。
和人類一樣,線蟲的腸道也是致病細菌的常見目標。線蟲的反應是破壞含鐵的細胞器,即產生細胞能量的線粒體,以保護這一關鍵元素免受竊取鐵的細菌的侵害。鐵是細胞中許多酶促反應的關鍵催化劑——特別是人體能量貨幣 ATP(三磷酸腺苷)的產生。
這項研究的資深作者、加州大學伯克利分校分子和細胞生物學教授兼霍華德休斯醫(yī)學研究所 (HHMI) 研究員安德魯·迪林 (Andrew Dillin) 表示,秀麗隱桿線蟲對微生物產生的氣味產生的這種保護性反應表明,包括哺乳動物在內的其他生物的腸道細胞可能也保留了對病原體氣味做出保護性反應的能力。
“病原體是否真的會散發(fā)出某種氣味,讓我們能夠聞到這種氣味,并幫助我們抵抗感染?”他說。“我們一直試圖在老鼠身上證明這一點。如果我們真的能弄清楚人類聞到病原體的味道,然后保護自己,那么你可以設想未來會出現(xiàn)一種類似保護病原體的香水。”
然而,到目前為止,只有秀麗隱桿線蟲有這種反應的證據(jù)。然而,考慮到線蟲是實驗室中研究最徹底的生物之一,這一新發(fā)現(xiàn)還是令人驚訝的。生物學家已經統(tǒng)計并追蹤了該生物從胚胎到死亡的每一個細胞。
“新穎之處在于,秀麗隱桿線蟲在遇到病原體之前就已經做好了應對病原體的準備,”最近獲得加州大學伯克利分校博士學位的朱利安·迪沙特 (Julian Dishart) 說道,他是這項研究的第一作者。“還有證據(jù)表明,除了這種線粒體反應之外,可能還有很多其他反應,可能僅僅通過聞到細菌氣味就會引起更廣泛的免疫反應。由于嗅覺在調節(jié)生理和新陳代謝方面在動物中是保守的,我認為嗅覺在哺乳動物身上發(fā)揮的作用與秀麗隱桿線蟲身上的作用完全可能相似。”
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