聞到危險的氣味可能會使免疫系統(tǒng)處于高度警覺狀態(tài)

地球上研究最多的生物之一，科學(xué)家們才剛剛開始了解這種嗅覺。

僅僅一聞危險細菌的味道就足以讓蛔蟲的免疫系統(tǒng)處于高度警惕狀態(tài)。

就像人類從冰箱里聞到“異味”食物一樣，線蟲的嗅覺神經(jīng)元，秀麗隱桿線蟲，可以作為不良食物的早期預(yù)警信號。

然而，有害細菌的惡臭并沒有阻止蠕蟲吃掉病原體，反而讓蠕蟲的腸道為最壞的情況做好了準(zhǔn)備。

在食物被吞噬之前，蠕蟲的腸道細胞開始破壞稱為線粒體的產(chǎn)生能量的細胞器。

這些蜂窩“發(fā)電廠”含有一堆鐵，其中大多數(shù)入侵細菌的需求成功進行感染。通過從腸道細胞中去除線粒體，蠕蟲的身體正在阻止未來的感染生根。

加州大學(xué)伯克利分校（University of California， Berkeley）的研究人員懷疑，這種先發(fā)制人的反應(yīng)是為了保護線蟲免受致命病原體的侵害而進化的。

秀麗隱桿線蟲需要吃細菌才能生存，但知道哪些細胞是有營養(yǎng)和可食用的，哪些細胞可能有害，這對蠕蟲的生存至關(guān)重要。

如果沒有專門的眼睛，線蟲在吞咽食物之前判斷食物是否危險的唯一方法之一是檢測有毒細菌的“氣味”。

它通過細菌排放到環(huán)境中的天然副產(chǎn)物（稱為揮發(fā)性代謝物）來實現(xiàn)這一點。

一種致命的細菌秀麗隱桿線蟲叫假單胞菌屬銅綠假單胞菌 /產(chǎn)生一種名為乙酰丙酰基.

在實驗中，蛔蟲的嗅覺神經(jīng)系統(tǒng)能夠檢測到乙酰丙酰，當(dāng)它檢測到乙酰丙酰時，它會在蠕蟲細胞中觸發(fā)線粒體應(yīng)激反應(yīng)，這在染色的腸道細胞中尤其明顯。

當(dāng)沒有檢測到氣味時，這些嗅覺神經(jīng)元處于持續(xù)的 “瞭望 ”模式，當(dāng)它們檢測到氣味時，它們會變得沉默。因此，當(dāng)科學(xué)家們使嗅覺神經(jīng)元沉默時，蠕蟲的細胞仍處于先發(fā)制人的免疫反應(yīng)狀態(tài)，無論是否存在氣味。

“新奇之處在于秀麗隱桿線蟲甚至在病原體遇到病原體之前就為病原體做好準(zhǔn)備，”說神經(jīng)科學(xué)家朱利安·迪沙特。

“還有證據(jù)表明，除了這種線粒體反應(yīng)之外，可能還有更多的事情發(fā)生，僅僅通過聞到細菌氣味，可能會有更多的普遍免疫反應(yīng)。”

這是否延伸到其他嗅覺神經(jīng)系統(tǒng)更強的動物尚不清楚。

迪沙特認(rèn)為因為嗅覺在其他動物譜系中是保守的，“氣味在哺乳動物中的作用完全有可能與它在哺乳動物中的作用相似秀麗隱桿線蟲."

需要進一步的研究來調(diào)查氣味是否可以以類似的方式激發(fā)其他動物的腸道。

“我們真的可以聞到病原體的氣味并幫助我們抵抗感染嗎？”奇跡神經(jīng)科學(xué)家安德魯·迪林。

“我們一直在嘗試在小鼠身上展示這一點。如果我們真的能弄清楚人類聞到病原體的味道并隨后保護自己，你就可以設(shè)想未來會出現(xiàn)一種類似于保護病原體的香水。

該研究發(fā)表在科學(xué)進展.

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