生物通報道  近期來自麻省總醫(yī)院的研究小組在新研究中發(fā)現(xiàn)動物利用了一個我們從前未知的系統(tǒng)對病原體及毒素進行檢測并作出響應。并證實破壞動物細胞這一系統(tǒng)的核心功能將引發(fā)免疫和解毒反應，以及行為改變。研究論文發(fā)表在4月13日《細胞》（Cell）雜志上。
論文的資深作者、麻省總醫(yī)院分子生物學系Gary Ruvkun 博士說：“通過這一新發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)來觀察大量的疾病將zui終使我們對毒素和細菌的異常應答導致的疾病進行重新解讀。盡管這些初步研究是在線蟲中完成，我們已經(jīng)確定大量的調(diào)控因子也同樣存在于人類中。”
在這篇文章中，Ruvkun實驗室的研究人員Justine Melo博士借助RNA干擾發(fā)現(xiàn)參與細胞核心功能（包括mRNA在核糖體上翻譯為蛋白質(zhì)，或線粒體能量生成）的細胞元件失活不僅可導致線蟲生長和生殖終止，還可誘導動物遠離它們喜歡的大腸桿菌。這些失活的元件中有幾個已知是一些細菌和真菌生成的化學或蛋白毒素的靶標。Melo 和 Ruvkun證實當使線蟲接觸到添加有幾種天然化學毒素的大腸桿菌時，線蟲也會表現(xiàn)出相同的厭惡行為。
Melo和 Ruvkun在隨后的實驗中證實這些核心細胞元件的失活誘導了一些已知參與先天免疫系統(tǒng)特異性毒素和病原體免疫應答的基因的表達，甚至在沒有毒素或病原體存在的時候。研究人員認為觀察到的這種線蟲行為反應與其他動物在感覺不適時（無論食物是否是疾病之源）的不思飲食非常相似。他們指出這個重要細胞監(jiān)控系統(tǒng)不只會對存在的毒素，還會廣泛地對毒素生成的基本活動紊亂作出應答，從而抵御從前未曾遇到的病原體，直接監(jiān)控這些核心元件可使得對未知的毒素作出早期檢測和應答。
科學家們預言動物免疫系統(tǒng)會對細菌的毒素效應作出應答，已有一段相當長的時間。然而卻缺乏足夠的實驗數(shù)據(jù)來支持這一假說。新研究清楚地顯示線蟲可以檢測到蛋白質(zhì)合成的紊亂，引起強烈的免疫反應，這與它們是否受到病原體攻擊無關(guān)。
Ruvkun指出一些對病原體和毒素作出應答的遺傳信號有可能在許多人類疾病中也非常重要。對病原體生成毒素應答的個體差異可用來解釋失控的炎癥、敗血癥導致的器官衰竭和中毒性休克。開發(fā)靶向這一信號通路的藥物有可能幫助對抗這些潛在的致命性的反應。此外，這些信號的激活也有可能是惡心的潛在機制。惡心是藥物開發(fā)和當前臨床治療例如*藥物存在的一個重要問題。
 “遺傳分析毒素檢測和信號生成的機制或可在線蟲和人類中鑒別出新的內(nèi)分泌信號通路。進一步的研究或揭示這些內(nèi)分泌信號與人類藥物反應的相關(guān)機制。此外，鑒別這些厭惡行為的遺傳元件將引導我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)不適背后的內(nèi)分泌機制，并找到新的方法去舒緩這種普遍的反應，”Ruvkun說。
（生物通：何嬙）
生物通推薦原文索引：

Inactivation of Conserved C. elegans Genes Engages Pathogen- and Xenobiotic-Associated Defenses.Cell, Volume 149, Issue 2, 452-466, 13 April 2012 doi:10.1016/j.cell.2012.02.050
The nematode C. elegans is attracted to nutritious bacteria and is repelled by pathogens and toxins. Here we show that RNAi and toxin-mediated disruption of core cellular activities, including translation, respiration, and protein turnover, stimulate behavioral avoidance of normally attractive bacteria. RNAi of these and other essential processes induces expression of detoxification and innate immune effectors, even in the absence of toxins or pathogens. Disruption of core processes in non-neuronal tissues was sufficient to stimulate aversion behavior, revealing a neuroendocrine axis of control that additionally required serotonergic and Jnk kinase signaling pathways. We propose that surveillance pathways overseeing core cellular activities allow animals to detect invading pathogens that deploy toxins and virulence factors to undermine vital host functions. Variation in cellular surveillance and endocrine pathways controlling behavior, detoxification, and immunity selected by past toxin or microbial interactions could underlie aberrant responses to foods, medicines, and microbes.

來源：生物通