“溫水煮青蛙”的奧秘
中國(guó)微生物菌種查詢(xún)網(wǎng) 來(lái)源：生物通 / 2016-10-25 07:32:54
“溫水煮青蛙”的故事應(yīng)該很多人都聽(tīng)過(guò)，這是一個(gè)經(jīng)典的青蛙實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在溫度變化很慢的時(shí)候動(dòng)物對(duì)溫度的敏感性就會(huì)降低。
為了解析這一現(xiàn)象背后的分子機(jī)制，來(lái)自加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的CraigMontell教授帶領(lǐng)他的兩位研究生：羅俊杰和沈偉利用他們研發(fā)果蠅幼蟲(chóng)模型，揭示出了動(dòng)物為何會(huì)在快速升溫和慢速升溫中表現(xiàn)出不同的行為。研究人員發(fā)現(xiàn)迅速的25華氏溫度的變化會(huì)引起果蠅幼蟲(chóng)扭體反應(yīng)。然而，當(dāng)溫度升高得很慢的時(shí)候，動(dòng)物反應(yīng)就會(huì)減少。
“我們了解不少關(guān)于動(dòng)物對(duì)溫度突然大變化的反應(yīng)，它們會(huì)啟動(dòng)逃生應(yīng)答來(lái)對(duì)有害高溫做出反應(yīng)，但是這些動(dòng)物為何會(huì)對(duì)同樣的高溫，只是升高的慢一些的溫度變化做出不同的反應(yīng)呢？”UCSB神經(jīng)科學(xué)教授Montell說(shuō)。
答案就是兩部分機(jī)制。
首先，Montell等人在大腦中發(fā)現(xiàn)了溫度感知神經(jīng)元，主要負(fù)責(zé)感知溫度變化率，“當(dāng)溫度出現(xiàn)劇烈變化的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)大腦保護(hù)，尤其對(duì)于果蠅幼蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，因?yàn)樗鼈兪抢溲獎(jiǎng)游?，體溫與外部溫度保持平衡。如果它們的大腦感知到了溫度快速增加，就會(huì)刺激扭體反應(yīng)”，Montell解釋道。
其次，研究人員發(fā)現(xiàn)對(duì)快速升溫的迅速應(yīng)答取決于瞬時(shí)受體電位(TRP)通道，細(xì)胞溫度感應(yīng)器：TRPA1蛋白的激活并不僅僅由絕對(duì)溫度決定，同樣也取決于溫度變化率。如果溫度升高較快，TRPA1就會(huì)快速開(kāi)啟，激活大腦溫度感知神經(jīng)元。當(dāng)溫度慢慢升高時(shí)，TRPA1不太活躍。
“機(jī)體內(nèi)有一種反饋機(jī)制能快速開(kāi)啟和關(guān)閉這種蛋白，”Montell說(shuō)，“但它快速開(kāi)啟時(shí)，就能刺激通路引發(fā)扭體反應(yīng)。但當(dāng)這個(gè)過(guò)程（溫度變化）慢慢發(fā)生時(shí)，開(kāi)啟和關(guān)閉機(jī)制就會(huì)相互抵消?！?
科學(xué)家們認(rèn)為感知溫度變化率的這種感知能力對(duì)于動(dòng)物快速應(yīng)答，逃避有害溫度非常重要。
“我們認(rèn)為其它動(dòng)物也具有類(lèi)似的機(jī)制，如青蛙，同樣在人體內(nèi)也可能存在相關(guān)機(jī)制，影響溫度敏感TRP通道。最終如果這被證明是一個(gè)保守的通用機(jī)制，那么我們的這一發(fā)現(xiàn)將會(huì)為動(dòng)物如何適應(yīng)溫度變化率提出分子機(jī)制?！?
出自中國(guó)微生物菌種查詢(xún)網(wǎng)
上一篇：深入探索造血微環(huán)境的奧秘
下一篇：肺癌的重要問(wèn)題的解決