死亡是什么颜色的？在秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）中，死亡是一抹壮丽的蓝。伦敦大学学院（UCL）的科学家发现，在紫外线激发下，线虫的死亡伴随着强烈的蓝色荧光，研究者将其形象地将其称为“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！”（图I）
图I：在紫外线激发下，线虫衰老致死时荧光变化的典型过程。蓝色荧光从线虫前端的肠道细胞逐渐扩散到尾部，如同死神的波浪侵袭着线虫。0hrs表示线虫死亡时的状态。A指示线虫前端，P指示线虫后端。图片来源：Cassandra Coburn et al.2013.PLOS Biology
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（图II）。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。
图II：线虫系统性坏死及死亡荧光的工作模型，坏死程序可能由钙离子流发动，从线虫前端的肠细胞向后蔓延。系统性坏死包括细胞内酸中毒及溶酶体膜通透化。其间，邻氨基苯甲酸糖酯使坏死过程可视化。钙信号通过INX-16通道传播到相邻的细胞中，促发肠道中的坏死级联反应。图片来源：Cassandra Coburn et al.2013.PLOS Biology
研究者发现，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。”
研究者随后鉴定了死亡荧光的化学来源，进一步确定了衰老并非由分子损伤的积累造成。“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。”脂褐素是衰老的生物标志，如果线虫体内随衰老过程逐渐变亮的荧光源自脂褐素，则支持了衰老由分子损伤积累所导致的观点。“然而，蓝色荧光其实来自邻氨基苯甲酸。”杰姆斯说。
虽然研究者查出了蓝色荧光的化学本质，并发现了荧光背后的系统性坏死机制，但这项将线虫引向死途的自我毁灭机制为何会形成仍有待阐明。
“这种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。
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信息来源：EurekAlert！
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