医学进展
2011年11月号
卷首语
医学进展
医生日记
在他乡

免疫系统保护雌性臭虫免受创伤式授精伤害

    臭虫大多数时间都生活在墙缝以及床板下,它们一周只进食一次。臭虫在以人体血液为食的同时,还得避免宿主的伤害。雌性臭虫的情况则更糟糕,一旦它们完成了进食,雄性会用像剑一样的沾满细菌的生殖器刺入雌性的腹部,而非生殖道。欧洲进化生物学学会第13次代表大会上的一项新研究表明,雌性在被刺入前为避免细菌感染已经做好了准备。

    雌性臭虫进化出一种用以应对与雄性交配的攻击的功能,在它们坚硬骨骼下方的凹槽下存在一个腺体,里面充满了免疫细胞,雄性可以更容易地通过腹部存入它们的精子。但是,科学家们不知道这些细胞有什么不同。英国谢菲尔德大学的昆虫学家Michael Siva-Jothy 说:“雌性需要保护自己,但又不杀死精子。”

    Siva-Jothy和他的同事都知道,精子在进入雌虫体前2小时就存在于这个腺体中,然后通过血液系统到生殖道,从而完成授精。实验表明,如果绕开这个腺体,雌性很有可能因为细菌感染而死亡。

    但臭虫一周只发生一次交配,那么雌性臭虫是否只在性交前激发免疫力,就像犬在进食前分泌唾液一样?为了检测这个想法,Siva-Jothy等每周用带菌针头刺入雌性臭虫一次来模拟交配。他假设雌性臭虫会很快学会预测何时会受到猛刺,并在前一天提高它们的免疫力。但是,当Siva-Jothy测定溶菌酶的活性时发现,刺入组与另一组未模拟刺入臭虫的溶菌酶在每星期的同一时间上升。

    最后他们通过改变喂养臭虫时间表,发现是进食控制了免疫活性的节奏。每七天喂食一次血液和不规律喂食(五天或九天或七天,平均为一周一次)雌虫后发现,那些不规律喂食的雌虫在被刺入后要比规律喂食的容易死亡。

    这一发现引起其他进化生物学家的关注,他们认为这一发现确实是非常新颖和意外的,且这一研究显示,即使是非常简单的有机体也可以对感染威胁采取防御措施。(编译:贺利军)

参考文献:《ScienceNOW》22 August 2011

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