珊瑚“嘔吐”鞭毛藻是一種古老的免疫反應(yīng)和有益的共生機(jī)制
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：外媒報(bào)道，一種古老的珊瑚生機(jī)免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)著有益共生菌的發(fā)展。鞭毛藻(dinoflagellate)群中的鞭毛微藻以其在其他動(dòng)物細(xì)胞中生存的能力而出名。這些微小的藻種制單細(xì)胞生物從遠(yuǎn)古時(shí)代起就跟珊瑚建立了互惠互利的關(guān)系。鞭毛藻通過(guò)將關(guān)鍵的古老營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)傳遞給宿主讓珊瑚即使在貧瘠的地區(qū)也能茁壯成長(zhǎng)。
現(xiàn)在，免的共來(lái)自海德堡大學(xué)生物研究中心(COS)的疫反應(yīng)和有益一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞內(nèi)的嘔吐這種共生體本質(zhì)上依賴于藻類抑制宿主細(xì)胞免疫系統(tǒng)的能力，這能幫助它避免再次被“吐出來(lái)”。珊瑚生機(jī)與此同時(shí)，鞭毛研究人員還發(fā)現(xiàn)，藻種制這種細(xì)胞免疫反應(yīng)是古老一種進(jìn)化上古老的免疫機(jī)制，這比以前認(rèn)為的免的共要更廣泛。
這種機(jī)制被稱為嘔吐(vomocytosis)。疫反應(yīng)和有益跟之前的嘔吐假設(shè)相反，被珊瑚攝入的微藻如果被證明不適合作為共生體那么就不會(huì)被細(xì)胞消化。相反，它們會(huì)在嘔吐過(guò)程中再次被“吐”出來(lái)。特殊的鞭毛藻能特別地抑制宿主細(xì)胞的這種免疫反應(yīng)以便留在細(xì)胞內(nèi)。COS的細(xì)胞生物學(xué)家Annika Guse博士領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究證明了它們是如何做到這一點(diǎn)的。“珊瑚面臨的挑戰(zhàn)是區(qū)分有益和潛在有害的微生物。對(duì)于它們來(lái)說(shuō)，藻類必須繞過(guò)宿主細(xì)胞的免疫反應(yīng)、在細(xì)胞內(nèi)建立一個(gè)它們可以生存的生態(tài)位并協(xié)調(diào)它們自己的細(xì)胞功能跟宿主的細(xì)胞功能進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效交換營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，”研究人員解釋道。
截止到目前，還沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證據(jù)可以解釋任何傳統(tǒng)理論。Guse教授的團(tuán)隊(duì)最近則利用海葵物種的Exaiptasia diaphana (Aiptasia)模型系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了共生體的免疫抑制是如何幫助宿主細(xì)胞識(shí)別合適的微藻并長(zhǎng)期耐受它們。海葵幼蟲從環(huán)境中攝取共生體的方式跟珊瑚幼體相同。此外，它們的大小和透明度使這種海葵的幼體非常適合高分辨率成像和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)。
Aiptasia在不區(qū)分合適和不合適的顆粒或生物體的情況下持續(xù)地從環(huán)境中攝取各種顆粒。一段時(shí)間后，不相容的粒子又會(huì)被“吐出來(lái)”。共生體避開了這種嘔吐的過(guò)程，其可能是通過(guò)干擾宿主細(xì)胞樣受體(TLR)的信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)。這些受體在激活細(xì)胞自身的免疫系統(tǒng)和確保不受歡迎的入侵者被發(fā)現(xiàn)和清除方面起著關(guān)鍵作用。在大多數(shù)動(dòng)物中，樣受體由MyD88基因控制。“我們能夠證明藻類共生體抑制MyD88從而啟動(dòng)共生。這就是它們?nèi)绾伪苊鈬I吐的，”Guse教授說(shuō)道。
與此同時(shí)，海德堡研究人員的發(fā)現(xiàn)表明，嘔吐涉及的機(jī)制比假定的更廣泛。到目前為止，人們認(rèn)為驅(qū)逐有害的入侵者是自我啟動(dòng)的，其目的是逃避潛在宿主細(xì)胞部分高度專門化的免疫反應(yīng)。然而對(duì)Aiptasia模型的研究表明，這個(gè)過(guò)程也可以由宿主細(xì)胞觸發(fā)。對(duì)此，研究人員假設(shè)，嘔吐是一種進(jìn)化上古老的免疫機(jī)制，珊瑚或像Aiptasia這樣的刺胞動(dòng)物會(huì)使用這種機(jī)制來(lái)選擇合適的共生體。Guse教授說(shuō)道：“這表明，嘔吐是一個(gè)重要的過(guò)程，其首先導(dǎo)致了珊瑚共生細(xì)胞內(nèi)生活方式的出現(xiàn)。”

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