闻到危险的气味会使免疫系统处于高度警惕状态

◎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。