許多生物體對(duì)致命病原體的氣味作出反應(yīng)，本能地避開它們。但加州大學(xué)伯克利分校最近的一項(xiàng)研究表明，秀麗隱桿線蟲也會(huì)對(duì)致病細(xì)菌的氣味作出反應(yīng)，通過(guò)準(zhǔn)備腸道細(xì)胞來(lái)抵御潛在的攻擊。
和人類一樣，線蟲的腸道也是致病細(xì)菌的常見(jiàn)目標(biāo)。線蟲的反應(yīng)是破壞含鐵的細(xì)胞器，即產(chǎn)生細(xì)胞能量的線粒體，以保護(hù)這一關(guān)鍵元素免受竊取鐵的細(xì)菌的侵害。鐵是細(xì)胞中許多酶促反應(yīng)的關(guān)鍵催化劑——特別是人體能量貨幣 ATP(三磷酸腺苷)的產(chǎn)生。
這項(xiàng)研究的資深作者、加州大學(xué)伯克利分校分子和細(xì)胞生物學(xué)教授兼霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所 (HHMI) 研究員安德魯·迪林 (Andrew Dillin) 表示，秀麗隱桿線蟲對(duì)微生物產(chǎn)生的氣味產(chǎn)生的這種保護(hù)性反應(yīng)表明，包括哺乳動(dòng)物在內(nèi)的其他生物的腸道細(xì)胞可能也保留了對(duì)病原體氣味做出保護(hù)性反應(yīng)的能力。
“病原體是否真的會(huì)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(shuō)。“我們一直試圖在老鼠身上證明這一點(diǎn)。如果我們真的能弄清楚人類聞到病原體的味道，然后保護(hù)自己，那么你可以設(shè)想未來(lái)會(huì)出現(xiàn)一種類似保護(hù)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(yīng)的證據(jù)。然而，考慮到線蟲是實(shí)驗(yàn)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(xué)家已經(jīng)統(tǒng)計(jì)并追蹤了該生物從胚胎到死亡的每一個(gè)細(xì)胞。
“新穎之處在于，秀麗隱桿線蟲在遇到病原體之前就已經(jīng)做好了應(yīng)對(duì)病原體的準(zhǔn)備，”最近獲得加州大學(xué)伯克利分校博士學(xué)位的朱利安·迪沙特 (Julian Dishart) 說(shuō)道，他是這項(xiàng)研究的第一作者。“還有證據(jù)表明，除了這種線粒體反應(yīng)之外，可能還有很多其他反應(yīng)，可能僅僅通過(guò)聞到細(xì)菌氣味就會(huì)引起更廣泛的免疫反應(yīng)。由于嗅覺(jué)在調(diào)節(jié)生理和新陳代謝方面在動(dòng)物中是保守的，我認(rèn)為嗅覺(jué)在哺乳動(dòng)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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