从对死亡的研究可能得到大量生命的信息
———Peter Noble
撰文：Mitch Leslie
翻译：郭思瑶
审校：卓思琪
一项新研究显示，虽然这只老鼠已经死了，但它的基因可能仍然发挥着功能。
死亡真的意味着我们存在的终止吗？从柏拉图到美国摇滚乐队 Blue Öyster Cult，伟大的思想家们都探讨过这个问题。如今一项新的研究结果发现了死后生命的延续——至少在基因方面仍在延续：动物死亡后基因仍保持开启状态。利用这一死后活动，研究者可使捐赠者的器官在移植过程中更好地维持功能，还能够为推算凶杀案受害者死亡时间提供更准确的方法。
当然这项工作的研究者——华盛顿大学西雅图分校的微生物学家 Peter Noble 及其同事并不是想要探究僵尸潜入地球、吮食粗心之人的大脑这些“大事件”，而是想要测试他们所开发的一种检测基因活动的新方法。他们的研究早就转向了死后（两年前他们发表了一篇有关死后器官中存在大量微生物的文章），他们决定将他们的新方法用到死后样品上，Noble 说：“这是一项好奇心驱使的实验，想看看当人死后会发生什么。”
虽然之前有科学家通过分析尸体中血液与肝脏组织观察到人死后的少量基因的活动，但是 Noble 和同事的研究中却系统地评估了超过1000个基因。他们检测的基因是从最近死亡的小鼠和斑马鱼的组织中获得的，并分别对这两个物种尸体的基因变化分别持续追踪了2天和4天。
起初，研究人员假设动物死后不久基因的运作会关闭，就像没了汽油的汽车配件一样无法运转。而他们却发现了许多基因却是开足了马力在运转。但这些基因大部分只在动物死后前24个小时增强了活动，然后逐渐停止。但在鱼类中一些基因能在死后4天内保持活跃状态。
这些在死后任运转的基因有许多是在紧急情况下十分有用，比如引起炎症反应的基因、启动免疫系统的基因、缓和外界压力的基因。
还有其他基因则更令人惊奇。
“让人惊得掉下巴的是，发育相关的基因竟在死后开启。” Noble 说。这些基因通常是帮助胚胎塑形的，但是人出生之后则不需要它们了。研究人员说，这种死后基因苏醒可能解释是刚死亡的尸体中，细胞环境与胚胎中的环境类似。
该研究还发现有些能够促进癌症进程的基因也会在死后变得更加活跃。Noble 表示，这个结果可以解释为什么移植刚过世者的器官会有较高的患癌风险。
“这是一项少有的研究。” 俄勒冈州太平洋大学的分子药理学家 Ashim Malhotra说。他此前没有参与这项研究。“理解人死后器官发生了什么非常重要，特别对于器官移植来说。这支团队测量基因活动的方法可以用于‘预测移植质量的诊断’。”
研究者在 bioRxiv 上发表的另一文章中，Noble 和两个同事论证了测量基因活动的另一个可能的用途——即对死亡时间的准确估计。
这些结果让夏曼纳德大学的法医科学家 David Carter 印象深刻，他说道：“死亡时间对许多犯罪案件的调查意义重大，但遗憾的是我们并不擅长做这个。”
目前死亡时间估计经常依赖于尸体以外的证据，比如受害者手机上最后一通电话或短讯。
但现在，Noble 和他的同事以及 Carter 表示，一个有潜力死亡调查协助技术已然建成。
不过，不管是哪个基因在死亡后开启，都不会 让小鼠或斑马鱼收益（或者你对谋杀小鼠者深恶痛疾？）。这些研究人员观察到的基因活动模式，可能代表了维持器官功能的复杂基因交互网络停止工作时的状态。比如有些基因可能会开启（因为平时使它们沉默的基因关闭了）。根据这些变化，实验研究也许能够对这些基因网络得出更多的了解，Noble说道——
“而这项研究的标题即是——我们可能从死亡中得到大量生命的信息”
论文信息
【题目】Tracing the dynamics of gene transcripts after organismal death
【作者】Alex E. Pozhitkov, Rafik Neme, Tomislav Domazet-Lošo, Brian G. Leroux, Shivani Soni, Diethard Tautz, Peter A. Noble
【刊期】Open Biology 7.1 (2017)
【日期】Published 25 January 2017.
【doi】10.1098/rsob.160267
【摘要】In life, genetic and epigenetic networks precisely coordinate the expression of genes—but in death, it is not known if gene expression diminishes gradually or abruptly stops or if specific genes and pathways are involved. We studied this by identifying mRNA transcripts that apparently increase in relative abundance after death, assessing their functions, and comparing their abundance profiles through postmortem time in two species, mouse and zebrafish. We found mRNA transcript profiles of 1063 genes became significantly more abundant after death of healthy adult animals in a time series spanning up to 96 h postmortem. Ordination plots revealed non-random patterns in the profiles by time. While most of these transcript levels increased within 0.5 h postmortem, some increased only at 24 and 48 h postmortem. Functional characterization of the most abundant transcripts revealed the following categories: stress, immunity, inflammation, apoptosis, transport, development, epigenetic regulation and cancer. The data suggest a step-wise shutdown occurs in organismal death that is manifested by the apparent increase of certain transcripts with various abundance maxima and durations.
发表于 2017-4-24 21:38
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