蠕蟲中的嚴謹尸體提供了對死亡的新見解
根據(jù)倫敦大學(xué)學(xué)院和華盛頓大學(xué)的一個國際科學(xué)家小組的一項新研究,一只垂死的蠕蟲在死亡過程的早期經(jīng)歷嚴格的死亡,而不是在人類的主要事件之后。該研究發(fā)表在“細胞報告”雜志上,首次發(fā)現(xiàn)了蠕蟲中的嚴重死亡,并提供了對“有機體”死亡過程的新見解。
在法律和醫(yī)學(xué)方面,死亡被定義為心臟停止跳動或大腦運作的時刻。但從生物學(xué)的角度來看,死亡涉及一系列事件,這些事件很久就開始,并在一個人宣布死亡后的某個時間結(jié)束。
一群科學(xué)家使用一種叫做秀麗隱桿線蟲的小蛔蟲來發(fā)現(xiàn)多細胞生物死亡時所涉及的機制,尤其是老年時期。
“細胞死亡已被廣泛研究,但對整個生物體的死亡,它是如何發(fā)生,觸發(fā)它的原因以及它何時開始和結(jié)束都知之甚少。但它對于理解人類的致命疾病,尤其是由衰老引起的疾病非常重要, “領(lǐng)導(dǎo)研究團隊的David Gems教授(倫敦大學(xué)學(xué)院健康老齡化研究所)說。
新的研究結(jié)果表明,死亡是如何通過細胞壞死的過程在有機體中傳播的。在秀麗隱桿線蟲中,垂死的細胞通過鈣的釋放引發(fā)鄰居的死亡。這首先發(fā)生在肌肉中,導(dǎo)致肌肉過度收縮和嚴重僵尸,然后擴散到腸道,在那里它會觸發(fā)一股藍色死亡熒光,使死亡通過生物體可見。
第一作者Evgeniy Galimov博士(倫敦大學(xué)學(xué)院健康老齡化研究所)說:“死亡通過鈣從細胞傳播到細胞的方式就像燒毀的房子一樣。”
在人類中,嚴重死亡(或死亡僵硬)在死亡后的某個時間發(fā)生,然后是壞死變性,肌肉再次變軟。這種壞死在肉類工業(yè)中很重要,因為它導(dǎo)致肉類嫩化;這就是為什么獵人在烹飪前幾天將死兔和野雞掛死的原因。在法醫(yī)調(diào)查中,它還用于估計尸體的死亡時間。這項新研究表明,在秀麗隱桿線蟲死亡時,肌肉收縮和松弛的過程是如何發(fā)生的。
“起初我們真正感到驚訝的是,蠕蟲在它們還活著的時候就開始僵硬了。但后來我們意識到,在哺乳動物中,循環(huán)衰竭導(dǎo)致的死亡不會在秀麗隱桿線蟲中發(fā)生。蠕蟲很小,它們不會“需要一個循環(huán)系統(tǒng)才能為呼吸提供氧氣,”加利莫夫博士說。
“垂死的秀麗隱桿線蟲也經(jīng)歷了我們稱之為'肚子拳'的現(xiàn)象,其中頭部的死亡收縮將咽部向后推入腸道,并且這種影響會引發(fā)細胞死亡,”Gems教授補充說。
這項工作是對衰老生物學(xué)的更廣泛研究的一部分,衰老是隨著年齡的增長而惡化的過程,現(xiàn)在已成為全世界疾病和死亡的主要原因。
該研究的證據(jù)表明,老年衰退與細胞失去以ATP形式產(chǎn)生能量的能力有關(guān)。當細胞失去產(chǎn)生這種能量的能力時,它們就不再能夠在肌肉內(nèi)保持鈣質(zhì)。然后鈣會從肌肉中溢出,導(dǎo)致壞死。
“在蠕蟲中發(fā)現(xiàn)嚴謹?shù)乃劳鍪橇钊伺d奮的,因為它突出了從健康成年到老年死亡的一系列事件中的關(guān)鍵一步。它幫助我們了解人類的死亡,也許將來可以預(yù)防死亡病人死亡,“Gems教授總結(jié)道。
這項工作的關(guān)鍵下一步是了解晚年衰老的變化如何觸發(fā)細胞壞死的破壞性波動。
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