闻到危险的气味会使免疫系统处于高度警惕状态
北京青年报客户端 2024-12-16 14:30

◎符芳德

地球上被研究最多的生物之一线虫,对危险有着敏锐的嗅觉,美国加州大学伯克利分校的神经科学家发现,仅仅是闻到一点危险的细菌,就会使线虫的免疫系统保持高度警惕状态。

就像人类闻出变质食物气味一样,秀丽隐杆线虫(线虫的一种)的嗅觉神经元能发送出“食物已经坏了”的早期预警信号,然而,有害细菌的臭味并没有完全阻止线虫食用病原体,而是让蠕虫的肠道做好了最坏的准备。在食物被吞噬之前,线虫的肠道细胞开始破坏线粒体(产生能量的细胞器),这些“细胞的动力站”含有大量的铁,大多数入侵的细菌都需要铁来成功地进行感染。通过从肠道细胞中移除线粒体,它们的身体阻止了未来的感染扎根。

研究人员猜测,由于秀丽隐杆线虫需要食用细菌才能生存,因此知道哪些细菌有营养且可以食用,哪些细菌可能有害,这对它们的生存至关重要。如果没有专门的眼睛,线虫在吞下食物前,判断食物是否危险的唯一方法就是检测有毒细菌的“气味”。线虫通过细菌释放到环境中的天然副产物(称为挥发性代谢物)来实现这一目标。

一种能杀死秀丽隐杆线虫的细菌,名为绿脓杆菌,可以生成一种名为乙酰丙酰的代谢物。在实验过程中,线虫的嗅觉神经系统能够检测到乙酰丙酰。当检测到这种代谢物时,就会在线虫的细胞中引发线粒体的应激反应。

这些嗅觉神经元在没有检测到气味时处于持续的“观望”模式,而在闻到气味时变得沉默。发表在《科学进展》上的这项研究成果指出,未来还需要开展进一步的研究,来考察是否能以类似的方式,刺激其他动物的肠道。

编辑/韩世容

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