聞到危險的氣味會使免疫系統處於高度警惕狀態

◎符芳德

地球上被研究最多的生物之一線蟲，對危險有着敏銳的嗅覺，美國加州大學伯克利分校的神經科學家發現，僅僅是聞到一點危險的細菌，就會使線蟲的免疫系統保持高度警惕狀態。

就像人類聞出變質食物氣味一樣，秀麗隱杆線蟲（線蟲的一種）的嗅覺神經元能發送出“食物已經壞了”的早期預警信號，然而，有害細菌的臭味並沒有完全阻止線蟲食用病原體，而是讓蠕蟲的腸道做好了最壞的準備。在食物被吞噬之前，線蟲的腸道細胞開始破壞線粒體（產生能量的細胞器），這些“細胞的動力站”含有大量的鐵，大多數入侵的細菌都需要鐵來成功地進行感染。通過從腸道細胞中移除線粒體，它們的身體阻止了未來的感染紮根。

研究人員猜測，由於秀麗隱杆線蟲需要食用細菌才能生存，因此知道哪些細菌有營養且可以食用，哪些細菌可能有害，這對它們的生存至關重要。如果沒有專門的眼睛，線蟲在吞下食物前，判斷食物是否危險的唯一方法就是檢測有毒細菌的“氣味”。線蟲通過細菌釋放到環境中的天然副產物（稱爲揮發性代謝物）來實現這一目標。

一種能殺死秀麗隱杆線蟲的細菌，名爲綠膿桿菌，可以生成一種名爲乙酰丙酰的代謝物。在實驗過程中，線蟲的嗅覺神經系統能夠檢測到乙酰丙酰。當檢測到這種代謝物時，就會在線蟲的細胞中引發線粒體的應激反應。

這些嗅覺神經元在沒有檢測到氣味時處於持續的“觀望”模式，而在聞到氣味時變得沉默。發表在《科學進展》上的這項研究成果指出，未來還需要開展進一步的研究，來考察是否能以類似的方式，刺激其他動物的腸道。