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「Nature子刊」吓人!人脑中竟然存在“僵尸基因
发布时间:2021-03-31
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导言:人在死亡后并不是所有细胞都停止了活动,相反,有研究发现神经胶质细胞在人死后的数小时内生长,并长出长臂状的附属物,其活性会在死后12小时达到最高峰。

僵尸基因,乍一听,似乎很恐怖。实际上它就是死亡后能够继续发挥作用的细胞,并且比生前发挥更好的功能

人在死亡后的几个小时内,人脑中的某些细胞仍然活跃。根据最新研究,人死亡后某些细胞中的基因表达实际上增加了。

该研究发表在《Scientific Reports 》期刊上,题为“Selective time-dependent changes in activity and cell-specific gene expression in human postmortem brain”。

「Nature子刊」吓人!人脑中竟然存在“僵尸基因”,并且死后才开始活跃

研究人员在常规脑手术中收集了新鲜脑组织,并在其切除后多次测量分析,以模拟人死后间隔。他们发现,一些细胞的基因表达在人死亡后增加了。这些“僵尸基因”——那些在死后间隔中表达增加的基因——是一种细胞的特性。这种细胞称为胶质细胞,它是一种炎症细胞。

研究人员观察到,神经胶质细胞会在人死后的数小时内生长,并长出长臂状的附属物,其活性会在12小时左右达到最高峰

「Nature子刊」吓人!人脑中竟然存在“僵尸基因”,并且死后才开始活跃

图 人脑死亡后,僵尸基因开始以更高的水平表达

神经胶质细胞在死亡后生长这一特性并不令人惊讶,因为它们本身就是炎症细胞,它们的工作是在脑损伤后清理东西。这一发现最重要的意义是——大多数对死后人脑组织的研究,都没注意过相关基因表达或细胞活动;大多数研究假设当心脏停止跳动时,大脑中的一切都停止了

除此之外,大约80%的被分析基因会在时候24小时保持相对稳定。这些基因通常被称为管家基因,负责提供基本的细胞功能。而一组基因存在于神经元、与人类大脑活动活动密切相关的基因,会在死后数小时内迅速退化。研究人员表示:这些基因对研究精神分裂症和阿尔茨海默病等疾病来说非常重要

关于“僵尸基因”的研究还有许多,例如:

“僵尸基因”企图救活死者

来自华盛顿大学的生物学家测试了小鼠和斑马鱼的死后样品,通过监测这些动物中存在的信使RNA的水平来测量基因活性——信使RNA的增加表明存在更多的活性基因。

结果发现,有1063个基因在生物体死亡后24小时仍然有活性。不仅如此,虽然一些基因在死亡后几小时内的活动减少,但事实上大多数在死亡后长达4天里的活动增加

最具活跃的基因与涉及炎症的免疫功能有关。这些基因在紧急情况下起作用,例如帮助生物体抵抗来袭的感染。而其他基因的活跃更令人称奇,例如,科学家观察到发育基因在死亡后“开启”(或激活)

最令研究人员感到意外的是,在死后的几天时间内,竟然还检查到生前未表达的基因序列开始表达,这些死后才开始被激活的基因序列的功能和新生命刚诞生,胚胎发育的基因具有相似的功能。一些科学家将这种死后才被激活的基因视为“僵尸基因”,死后被激活试图来救活细胞,重新发育细胞,来达到救活死者的功效。虽然这项实验是在小白鼠身上进行的,但科学家在死后的人体也发现了同样的机制

这项“僵尸基因”的研究还有一种潜在的应用,那就是在法医学中的死亡鉴定。虽然许多生物、化学和物理指标可用于确定死亡时间,但是,在那些被谋杀受害者的法医分析中的大多数指标并不是很准确。然而,在这项新研究中使用的基因活性测量方法可应用于法医鉴定,以准确预测受害者的死亡时间

大象体内的“僵尸基因”成抗癌关键

2015年,美国犹他州大学的研究人员发现,大象体内癌细胞的数量约为人类的100倍,但大象体内抑制癌症的P53基因副本数量多达20个,而人类和其他大部分动物只有1个。P53能够及时识别受损且无法修复的脱氧核糖核酸(DNA),并使其所在细胞死亡,防止其发展成为癌细胞

看似恐怖却有趣的“僵尸基因”,对于科学家研究死亡具有重要意义,而研究死亡又有助于人们更好地理解生命

参考资料:

【1】
https://www.nature.com/articles/s41598-021-85801-6

【2】
https://medicalxpress.com/news/2021-03-zombie-genes-life-brain-death.html

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作者:Yun