蠕蟲靠化學信號相互交流

2012年1月10日，發表在PLoS Biology上的一項研究結果表明，人們有望研究出新的治療方法，來幫助世界上超過20%受感染線蟲的人以及莊稼遭受病蟲害的農民們。

合作研究者弗蘭克-施羅德說：“了解關于線蟲如何交流信息，為我們預防線蟲感染和農業線蟲危害控制帶來新的希望。”他是康奈爾大學的化學和生物化學兼職助理教授，也是康奈爾大學獨立機構Boyce Thompson研究所的科學家。這項研究兩位負責人之一，Boyce Thompson研究所的博士后研究員斯蒂芬補充說：“使用蠕蟲*的語言，我們或許能夠擾亂它們的發展和繁殖，或者把它們吸引到致命環境當中。”

秀麗隱桿線蟲是實驗室適用的典型物種，可以通過該物種研究化學信號如何影響它們的發展和行為。在2008年，施羅德和同事們已經發現線蟲把化學信號作為異性吸引劑，那是*次獲得線蟲使用化學信號交流的信息。

施羅德說：“現在我們了解的是線蟲使用以分子模塊形式組成的復雜信息。它們根據所要表達的意思組合不同的化學片段。”例如，研究人員發現了幾個告知線蟲分散開的分子。這些分子僅由兩個模塊構建。但是增加第三個名為“indole”的模塊就*的改變了意思：不再是“離開”的意思而是“所有人都過來”。結合兩個或者更多的不同分子，線蟲信息將變得更加復雜，就像在一個句子當中組合不同的單詞來表達出更復雜的意思。

施羅德和他的研究團隊使用一種名為“比較代謝組學”的新分析方法來分析蠕蟲制造的化學信息。通過對比正常的野生蠕蟲和有信號缺陷的蠕蟲(也就是不能說話的蠕蟲)的體能化學，研究人員確定分子模塊只存在于野生的蠕蟲當中，而不存在于“沉默”的蠕蟲。這些分子zui終形成了蠕蟲的語言。

這些結果表明，蠕蟲通過組合包含不同化學模塊的分子形成了一種復雜的化學語言，它們以此來組織它們的群體。這個發現把生命化學帶入了新的領域，并且表明包括脊椎動物在內的許多其它動物物種或許也能夠產生類似的信號分子來控制其行為和其它的生物功能。

下一步，研究人員們將探索蠕蟲的神經系統如何感覺和解密這些不同的化學信息。施羅德說：“理解蠕蟲的語言只是*步，我們現在需要研究蠕蟲如何破解這些密碼和如何制造這些分子。”

這項研究由國家健康研究院和霍華德休斯醫學研究所提供資金支持。施羅德實驗室致力于這項研究的其它成員是研究生Neelanjan Bose、Parag Mahanti和Oran G. O'Doherty。