仅仅是死亡对应物的存在就会引起跨物种的强烈反应。例如,许多昆虫,如蜜蜂和蚂蚁,会本能地将死去的成员从蜂巢中移走,似乎是为了让巢穴远离任何潜在的病原体。密歇根大学的一个团队的研究描述了线虫C.elegans对死者的类似厌恶。
他们发现,他们物种中死亡成员的存在对行为和生理有着深远的影响,导致蠕虫繁殖更快,寿命缩短。密歇根大学医学院生理学系的Matthias Truttmann博士说:“我们觉得这是一个非常独特的机会,可以开始深入研究正在发生的机制,使秀丽隐杆线虫能够检测到死亡的应征者,然后是什么驱动了它们的反应。”他是该论文的资深作者,发表在《细胞报告》上。
第一作者是研究生兼Truttmann实验室成员Mirella Hernandez Lima。
Truttmann的实验室研究衰老过程中蛋白质功能的维持。秀丽隐杆线虫由于其相对较短的寿命,是研究生命和寿命延长的理想模型。
他们最近的研究源于一项观察,即盘子里的蠕虫会尽可能远离死去的同类。研究小组想知道这些没有眼睛的蠕虫是如何确定它们的室友已经死亡的,以及尸体是否会发出普遍的死亡信号。
为了测试这一点,他们将蠕虫尸体或蠕虫尸体分解细胞中的液体引入盘子上的不同喂食区域。他们观察到秀丽隐杆线虫对这两种动物都表现出强烈的回避行为。此外,他们发现,死亡感知导致暴露在外的蠕虫的适应性降低,产蛋量短期增加。
研究小组随后系统地测试了蠕虫的感觉神经元,以确定哪些是感知死亡所必需的。他们发现了两个对嗅觉信息有反应的神经元,AWB和ASH——基本上蠕虫可以闻到死亡的味道。
具体来说,研究小组确定了两种代谢物,AMP和组氨酸,它们通常存在于细胞内,是秀丽隐杆线虫的死亡线索。Truttmann说:“众所周知,我们发现的神经元参与了对各种环境线索的行为反应。”。“我们现在发现,它们还检测到一些在环境中通常不会发现的细胞内代谢物。如果它们存在,则表明细胞已经死亡、破裂,并且出现了问题。”Truttmann说,细胞代谢物不应该存在的地方的存在很可能是进化上维持的死亡信号。他指出,最近在人类身上发现,经历凋亡(细胞死亡)的细胞释放代谢物,导致邻近组织的转录变化。
这种信号的检测最终如何转化为健康和行为的改变需要进一步的研究。p
Journal information: Cell Reports , Current Biology
Provided by University of Michigan
2025-05-23
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