死亡是什么颜色的?在秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans),死亡是一抹壮丽的蓝。伦敦大学学院(UCL)的科学家发现,线虫的死亡伴随着强烈的蓝色荧光,并形象地将其称为“死亡荧光”(Death fluorescence)。研究结果日前发表在《PLOS Biology》。
果壳网对文章的通讯作者、伦敦大学学院健康衰老研究所的教授大卫·杰姆斯(David Gems)进行了采访。“最初发现死亡荧光是最令人惊喜的事情。”他向果壳网介绍道:“当卡珊卓·柯本(Cassandra Coburn,文章第一作者)拿到首只荧光在线虫体内蔓延的慢速影像时,我们意识到:哇,我们正目睹死亡在生物体中散布!”
研究表明,死亡荧光由坏死性细胞死亡通路引起,并通过钙信号传播在线虫体内扩散。而且,“在某种程度上,在线虫系统性坏死和哺乳动物细胞坏死过程中,相关的基因和通路是相同的。”杰姆斯补充:“例如,两者都涉及通过间隙连接传播的钙离子流。”这为研究神经退行性疾病及有机体死亡过程提供了一个良好的模型。 研究者随后鉴定了死亡荧光的化学来源。“以往的观点认为,引起蓝色荧光的物质是一种叫脂褐素(lipofuscin)的分子损伤产物。”杰姆斯说。脂褐素常被作为衰老的生物标志。“然而,蓝色荧光其实来自邻氨基苯甲酸。” 线虫自身的衰老以及致命的胁迫都会诱导死亡荧光的爆发。然而,抑制系统性坏死却只能延迟由环境胁迫引起的死亡,而无法停住线虫因衰老而死的脚步。这表明衰老引起的死亡涉及多个平行的过程,系统性坏死可能只是其中一种。杰姆斯强调:“与长期以来的衰老理论相反,我们的研究结果进一步表明,至少在秀丽隐杆线虫中,衰老并不只是由分子损伤的积累造成的。”
“这种自我毁灭机制在进化上的意义并不明朗。”杰姆斯对果壳网说:“它可能只代表着生物功能的崩溃,并不能解释任何进化上的适应性。不过,线虫是非常溺爱孩子的家长,它们有时会自毁生命,以给后代留下营养。”在环境恶劣、食物匮乏时,线虫会把自己的尸体作为后代的遗产。从这个角度看,系统性坏死机制提高了线虫的适应能力。 |