作者:许悦 来源:中国科学报 发布时间:2020/1/15 14:34:31
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老鼠不怕猫?大脑寄生虫或消除鼠对捕食者恐惧

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图片来源:ETIENNE OUTRAM/ALAMY STOCK PHOTO

刚地弓形虫,这种微生物可以进入猫科动物的肠道进行繁殖。它对啮齿动物能够产生某种精神控制:一旦被这种寄生虫感染了大脑,它们似乎就不再害怕猫,更容易成为捕食者的大餐。

但一项新研究认为,刚地弓形虫对啮齿动物的这种影响,并非只在猫身上有效。实际上,这种寄生虫是让小鼠更有探索的欲望,并减轻它们对任何捕食者的恐惧感。

刚地弓形虫可以感染任何温血(恒温)脊椎动物,包括人类。但是,它与猫的关系是特殊的。因为,只有在猫科动物的肠道里,它才能进行有性繁殖,并发育为一种生命力顽强且具传染性的形态——卵囊,它被排泄出后可感染更多的动物。

一些研究人员怀疑这种寄生虫会扭曲啮齿动物的大脑,改变其对猫的感知。一些实验室研究显示,与其他潜在捕食者相比,受感染的小鼠更喜欢探索猫的尿液。

但日内瓦大学寄生虫学家Dominique Soldati-Favre的发现稍有不同。

她和同事让被刚地弓形虫感染的小鼠探索含有他们自身、山猫、狐狸、豚鼠(非捕食者)四种气味的小室时,小鼠并没有对山猫特别关注,它反而花了大部分的时间在探索豚鼠和狐狸的气味。研究小组将这一结果发表于1月14日的《细胞通讯》上。

该研究小组的研究显示,这些被感染的小鼠愿意冒险进入一个,未受感染的对照小鼠几乎总是远离的、装有活体麻醉豚鼠的房间。

在其他一些行为测试中,研究小组还发现,受感染的小鼠表现出更少的焦虑感,拥有更强的探索倾向。例如,它们花了更多的时间待在开放且暴露的迷宫区域里,这样的环境对一般小鼠来说通常是具有威胁性的。

Soldati-Favre说:“我们意识到,这些被感染的小鼠不仅仅是对猫失去了恐惧感,而是更加放得开,什么地方都敢去。”

但是上述研究没能使英国皇家兽医学院的寄生虫学家Joanne Webster信服,她表示新研究并不足以让她相信刚地弓形虫的猫效应是一个虚构的神话,“我不认为他们的研究足够对此提出异议。”

她指出,新研究中,研究人员只报告了在10分钟内老鼠的气味偏好,而此前的一些研究中,气味测试跟踪长达几小时。她怀疑新研究的测试时间太短,无法发现小鼠更专注于山猫气味这种微妙的倾向。

其他专家则较为接受这一新发现。威斯康星大学麦迪逊分校的寄生虫学家Laura Knoll说,刚地弓形虫“显然是在操纵宿主的排泄物”,而且这种操纵没有进化上的原因需要集中在猫身上。该种寄生虫的有性生殖虽然依赖于猫科动物,但只要有动物一吃掉受感染的猎物时,寄生虫就会传播。一只胆大、好奇的老鼠“更可能外出走动并被吃掉。不论是被狐狸还是山猫吃掉,结果都会使寄生虫传染下去”。

Knoll的研究小组最近公布了一种让刚地弓形虫在实验室小鼠中繁殖的方法。她说,和最近的新发现一样,这个新研究也能支撑“猫并未有何特别之处”的观点。

Soldati-Favre和同事们提出,刚地弓形虫包囊在大脑中引发的免疫应答,是行为改变的原因。与此前一些研究表明包囊集中在特定区域并可能作用于特定的大脑回路不同,这项研究发现包囊均匀分布在老鼠大脑皮层(外皮层)。针对其脑组织的基因分析,揭示了某些炎症标志物。他们报告称,感染小鼠的包囊数量和发炎程度,与其行为改变的程度相关。

多达三分之一的人是刚地弓形虫的“温暖港湾”(受到感染,患有弓形虫病)。一些研究更将其与精神分裂症以及其他精神疾病联系起来。

Soldati-Favre推测,由于这种寄生虫在健康人类身上产生的包囊似乎比在小鼠身上产生要少得多,因此,引发的炎症程度不高,给人的行为带来的变化更是微乎其微。他们提出,未来的研究方向是对被感染人群是否有炎症迹象进行检测,因为这一直被认为是导致某些神经退行性疾病(分为急性、慢性,主要包括脑缺血、脑损伤、癫痫、阿尔茨海默病、帕金森病等)的原因。

印第安纳大学医学院微生物学家William Sullivan说,如果研究人员真的决定要对抗刚地弓形虫感染对人脑的影响,从消除炎症入手可能会有帮助。他的研究团队近期发现,给感染刚地弓形虫的小鼠注射消炎药可以逆转它们的一些行为变化。

他说,新的研究结果表明,这种寄生虫找到了一个“甜蜜点”:侵入大脑足以激发免疫反应,驱使动物向捕食者靠近,但不足以立即杀死宿主。在他看来,寄生虫可能不是只针对被感染小鼠对猫的感知进行调整,但这仍然是一个“非常聪明的策略”。

相关论文链接:https://doi.org/10.1126/science.aba8985

 
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