果蝇目睹同类尸体后，像被贴了“死亡标签”一样，背后原理是什么？

生老病死是自然规律，但人类一直在寻找减缓、停止甚至逆转衰老的方法。衰老通常伴随着身心健康水平下降。一些科学家想要了解：感官知觉，包括视觉、嗅觉、声音、味觉和触觉等，会否对健康和寿命产生影响。

最近，一项发表于PLOS Biology杂志的研究显示，果蝇在目睹同类尸体后，会进入一种“走向死亡”的状态，快速失去体内脂肪，比正常果蝇衰老、死亡得更快；此外，它们仿佛被贴上了某种“死亡标签”，如果遇上其他同类，后者会选择避开。

(相关资料图)

此现象背后的原理是什么？果蝇目睹尸体后，脑中特定神经元被激活，这些神经元是感觉信息处理和运动协调的中心，也充当着“衰老变阻器”，抑制或激活它们，会改变果蝇衰老速度。

上述发现将帮助科学家更深入理解：动物大脑如何将其感知转化为身体的物理反应。

新研究的作者、密歇根大学安娜堡分校神经生物学家克里斯蒂·让德隆（Christi Gendron）近日撰文科普了果蝇“见他蝇死，己亦赴死”的神奇现象。

越来越多研究表明，来自环境的信息不只被你的感官接受这么简单，它们还会影响你的生理机能和衰老过程。神经系统在调节感官知觉的影响方面扮演核心角色，它存储并整合由环境传入的信息，并于不同组织间解释和传播信息。

我利用经典模式生物之一果蝇，尤其是黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）开展研究超过15年，一直致力于理解感官知觉对衰老的影响。

最近，我和同事斯科特·普莱彻（Scott Pletcher）测试、解析了“死亡感知”对果蝇的影响。

绝命蝇尸奏响死亡乐章

我们将活果蝇与同类尸体一起关到小瓶里两天，用绿色荧光染料追踪它们的大脑活动，并对其身体情况进行检测。我们发现：

当果蝇看到，并在较轻微程度上闻到环境中存在过多死亡同类后，它们就会成为其他同类厌恶躲避的对象，自己也会极力避开同类；与此同时发生显著生理变化，包括体内脂肪迅速减少，抵抗饥饿能力下降，寿命缩短。

布朗大学的生物学家马克·塔塔尔（Marc Tatar，未参与工作）博士推测，死蝇尸体对那些活着的同类来说是表明危险的迹象，因此，看到危险的果蝇会以牺牲自身寿命为代价而将更多能量用于繁殖。

一项发表于2022年的论文报道称，雌性果蝇暴露于尸体（暴露程度不严重）后，产卵更多了，但寿命似乎不受影响。不过在我们的实验里，死亡感知后的果蝇繁殖产量并未增加。

另一种理论是，死亡感知所造成的压力导致寿命变短。动物的慢性压力会引发健康问题、缩短寿命，果蝇也有其压力反应。用普莱彻博士的话说：“如果我们突然发现自己置身于死人堆中，那会是个非常有压迫感的环境。”

自然界很多动物都能对同类死亡做出敏锐反应：大象哀悼死者，乌鸦举行“葬礼”，在蜜蜂、蚂蚁和白蚁群体里，“殡葬”是一项专门事物，只能由部分成员完成……

死亡环路里的衰老信号

观察到现象之后，需要挖掘机理。

我和同事使用遗传工具检测当果蝇遇见死尸时哪些神经元可能被激活，最终确定了椭球体中一类名为R2/R4的环状神经元。它们是果蝇大脑的感觉信息处理和运动协调中心，也是一种“衰老变阻器”——抑制或激活它们，将会改变果蝇衰老速度。

这表明R2/R4神经元会响应对果蝇尸体的感知，并改变果蝇寿命。

接着，我们尝试确定，R2/R4神经元产生的哪些分子信号，会刺激目睹尸体的果蝇衰老。

由于参加葡萄糖调节的信号通路中有些部分长期以来都与衰老关联，所以我们关注了一种与该通路相关、名为Foxo的蛋白质。观察结果显示：

没有Foxo蛋白的果蝇无论遇见同类尸体与否，寿命都无变化。而当人为减少R2/R4神经元中Foxo的数量后，情况亦然。这些发现说明R2/R4神经元中Foxo蛋白对于改变果蝇寿命至关重要。

此外，我们还发现果蝇胰岛素样肽（简称dilps，也参与葡萄糖调节的信号通路）介导着死亡感知对寿命的影响。因为这些分子是在R2/R4神经元活动发生变化后出现的，这表明它们不会直接影响神经元中的Foxo，而可能对其他组织起作用。

人类也可能有自己的死亡回路

有如前文所述，很多物种都会出现感官知觉影响机体衰老的情况。

举几个例子，通过操纵秀丽隐杆线虫的特定感觉神经元，可以缩短或延长其寿命；对果蝇进行基因改造以使其丧失嗅觉，可以延长它们的寿命；失去特定疼痛感受器小鼠寿命显著延长；表明食物、水、危险和潜在配偶存在的环境线索都会显著影响动物的生理状态和寿命。

另一方面，类似果蝇的死亡感知在其他物种间也不罕见。像蚂蚁和蜜蜂这样的群居昆虫会将同类尸体搬离社群，科学界管这种行为叫“尸体携运”（necrophoresis）；当亲属死亡时，非人灵长类动物的糖皮质激素水平会升高。

导致线虫、果蝇和小鼠寿命变化的特定信号可能具备物种特异性，但这些动物都受到感觉信息变化影响的事实表明，这背后的分子机制可能为所有动物共有，包括人类。