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圣地亞哥州立大學一位海洋生物學家Steven Quistad說：“教條告訴我們，如果有些東西不是在蒼蠅或蠕蟲里，甚至有些東西像珊瑚一樣古老，那應該更簡單。”他是這項研究的首席作者，“事實上，珊瑚反而比我們之前認為的更接近人類。” 西佛吉尼亞州美國農業研究服務部冷水水產養殖國家中心的一位研究免疫學家Greg Wiens給The Scientist雜志寫郵件說到：“珊瑚基因組中具有大量令人驚奇的編碼TNF配體和TNF受體的基因，改變了我們對這些基因家族起源和分化的認識和理解。”“這些發現強調了了解基礎種類的基因組工程對理解免疫進化的重要性。” |
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悉尼科技大學一位未參與這項研究的珊瑚研究學家Mathieu Pernice解釋說，細胞凋亡幫助人類和珊瑚在發展過程中成形。人類和珊瑚也會利用細胞凋亡對病毒和細菌威脅產生應答，殺死感染的細胞。Pernice和其他人之前已經表明珊瑚的熱應激會導致細胞凋亡和白化，但是到目前為止還沒有人研究誘導細胞死亡的上游配體和受體。 |
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與此同時，探究TNF誘導細胞凋亡的研究人員已經在果蠅中尋找了TNF受體和配體，僅發現每種中只有一個成員，而人類則有18個TNF受體和29個配體。這導致了這樣的一種結論：TNF誘導的細胞凋亡也許可以追溯到節肢動物的單個基因，并且在脊椎動物譜系中已經分化。 2011年公布了鹿角珊瑚Acropora digitifera的基因組序列，這讓Quistad及其同事推測TNF受體和配體更古老。鹿角珊瑚就有40個TNF受體和13個配體。 為了測試TNF蛋白家族的功能是怎樣保留下來的，研究人員將珊瑚Acropora yongeii 暴露于人類誘導細胞凋亡配體的TNF-α環境中，發現TNF-α誘導珊瑚細胞凋亡的現象顯著增加。 |
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而且，將A. yongeii 暴露在人TNF-α環境中會導致珊瑚白化。當珊瑚處在壓力條件下如高溫環境時會發生白化現象。在白化過程中，珊瑚為了生存會驅逐光合藻類。用人類TNF-α處理的珊瑚在7小時后比沒有處理的珊瑚驅逐的藻類多出200%。 而且相比于細胞死亡受體敲除的細胞，珊瑚TNF配體能誘導表達TNF受體的人類免疫細胞產生更高比例的凋亡。 這些發現表明早在5.5億年前珊瑚的TNF配體和受體是很豐富的，而隨后節肢動物世系逐漸丟失了許多TNF相關基因。 |
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Quistad推測，大約五億年前寒武紀爆發期間，TNF誘導細胞凋亡的進化機制在動物體型快速分化過程中起到重要作用。他注意到珊瑚的TNF基因出現于那個時期，然而從人類世系分化更早的動物，比如海綿，似乎沒有TNF誘導細胞凋亡基因。 研究人員建議科學家現在必須系統地測試珊瑚TNF家族中細胞死亡配體和受體各種組合的作用。這將會幫助他們知道哪一個分子與珊瑚白化有關，哪個與其他細胞凋亡相關活動有關。 Pernice也認為了解TNF 誘導細胞凋亡通路將會十分重要。他說：“它可能不是導致白化的唯一機制，但是確實是主要的一個。” |
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Quistad 建議說珊瑚細胞凋亡配體能夠提供一個多種細胞死亡誘導物的新文庫，其可能激發癌癥藥物的研制。一般而言，他說：“通過研究珊瑚我們可以學習到更多關于我們自己免疫系統的知識，以及我們來自哪里。” Pernice 說：“我們有工具和技能來探究珊瑚就像在研究人類一樣，這種情況給我們帶來了激動人心的關于細胞凋亡的信息，但是仍有很多其他的東西需要我們繼續探索。” S.D. Quistad et al., “Evolution of TNF-induced apoptosis reveals 550 My of functional conservation,” PNAS, doi:10.1073/pnas.1405912111, 2014. |
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閱讀原文：http://www.liankebio.com/TechServiceShow/articleID/2014080029.html