例如,许多昆虫(如蜜蜂和蚂蚁)会本能地将已死亡的成员移出蜂巢,这似乎是为了清除巢穴中潜在的病原体。
密歇根大学的一个研究团队描述了线虫秀丽隐杆线虫(C. elegans)中类似的死亡回避行为。
他们发现,同物种死亡个体的存在会产生深刻的行为和生理影响,导致线虫加速繁殖并缩短其寿命。
"我们觉得这是一个独特的机会,可以开始深入研究秀丽隐杆线虫检测死亡同类的机制基础,以及驱动它们反应的深层原因,"该论文的资深作者、密歇根大学医学院生理系博士Matthias Truttmann表示,该研究发表在Cell Reports期刊上。
论文第一作者是研究生兼Truttmann实验室成员Mirella Hernandez-Lima。
Truttmann实验室主要研究衰老过程中蛋白质功能的维持。
由于秀丽隐杆线虫寿命相对较短,它是研究寿命及寿命延长的理想模型。
他们最近的这项研究源于一项观察:培养皿中的线虫会尽可能远离已死亡的同类。
研究团队好奇这些没有眼睛的线虫如何判定其培养皿同伴已经死亡,以及尸体是否会释放某种通用的死亡信号。
为验证这一点,他们将线虫尸体或虫尸分解细胞液分别引入培养皿的不同取食区域。
他们观察到秀丽隐杆线虫对两者均表现出强烈的回避行为。
此外,他们发现死亡感知会导致暴露线虫的适应能力下降,并出现短期产卵量增加的现象。
随后他们系统性地测试了线虫的感觉神经元,以确定哪些神经元对死亡感知是必需的。
他们发现两个响应嗅觉信息的神经元AWB和ASH——本质上这些线虫能"嗅到"死亡。
具体而言,研究团队鉴定出两种通常在细胞内的代谢物——腺苷一磷酸(AMP)和组氨酸——成为秀丽隐杆线虫的死亡信号。
"我们发现的这些神经元已知参与对多种环境线索的行为反应,"Truttmann解释道。
"现在我们发现它们还能检测到通常不存在于环境中的细胞内代谢物。如果这些代谢物出现,就表明有细胞死亡、破裂,意味着出现了异常情况。"
Truttmann指出,细胞代谢物出现在不该存在的地方,很可能是一种在进化中保留的死亡信号。
他援引了人类研究中的最新发现:经历细胞凋亡(程序性死亡)的细胞会释放代谢物,导致邻近组织发生转录变化。
这种死亡信号的检测最终如何转化为健康与行为的改变,尚需进一步研究。
Story Source:
Materialsprovided byMichigan Medicine - University of Michigan. Original written by Kelly Malcom.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Mirella A. Hernandez-Lima, Brian Seo, Nicholas D. Urban, Matthias C. Truttmann.Modulation of C. elegans behavior, fitness, and lifespan by AWB/ASH-dependent death perception.Current Biology, 2025; 35 (9): 2128 DOI:10.1016/j.cub.2025.03.071
2025-06-23
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