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你以为恐怖的只有病毒吗?30%人类已被猫感染弓形虫,通过“精神控制”,让宿主更爱冒险

2020-02-14 15:26养生头条-iBioWorld- BioWorld
2012年,韩国上映了一部名为《铁线虫入侵》的生物灾难惊悚电影,电影中,原本寄生于昆虫的铁线虫发生变异而寄生于人体,到达繁殖期的铁线虫会令宿主神志不清,投水自杀,再进入水中大量繁殖。铁线虫,体型细长,呈马鬃状,最长可达1米,幼虫寄生在螳螂、蝗虫等节肢动物体内,铁线虫幼虫在节肢动物...

2012年,韩国上映了一部名为《铁线虫入侵》的生物灾难惊悚电影,电影中,原本寄生于昆虫的铁线虫发生变异而寄生于人体,到达繁殖期的铁线虫会令宿主神志不清,投水自杀,再进入水中大量繁殖。

铁线虫,体型细长,呈马鬃状,最长可达1米,幼虫寄生在螳螂、蝗虫等节肢动物体内,铁线虫幼虫在节肢动物体内会诱使宿主去寻找水源,进而让自己成功进入水中成长并自由生活。铁线虫在世界各地广泛分布,可通过水源感染人体,引起铁线虫病(感染人类的情况比较罕见)。

铁线虫看起来很恐怖,但是好在平时生活中只要注意不接触污水,其实并没有什么机会被感染,而且,人类感染铁线虫的情况很少见。

然而,实际生活中,人类却很容易接触和感染另一种寄生虫——刚地弓形虫,铁线虫会诱使宿主寻找水源,仿佛精神控制一般,而弓形虫对宿主的精神控制有过之而无不及。

刚地弓形虫(Toxoplasma Gondii)是一种较为常见的细胞内寄生虫,有研究认为,多达30%的人已被弓形虫感染而成为携带者。

从上世纪20年代开始,医生开始认识到如果女性在怀孕期间被弓形虫感染,可能会导致婴儿生病,在某些情况下还会导致严重的脑损伤甚至死亡。

弓形虫也是免疫力低下人群的重大威胁:在艾滋病刚开始流行的时候,科学家还没有研发出有效抗逆转录病毒药物,许多艾滋病患者晚期因弓形虫感染而深受痴呆症折磨。

但好在健康的儿童和成人通常在感染初期的症状和普通的流感差不多,只不过在病人抵抗住弓形虫的侵害之后,弓形虫并没有被彻底消灭,还有可能潜伏在大脑细胞中。

早期研究发现,弓形虫对啮齿动物(鼠、兔等等)具有一种奇怪的“精神控制”能力,一旦感染了这种大脑寄生虫,小鼠的大脑和行为便受到重大的影响,它们似乎就不再害怕猫,变得更容易被吃掉,这样猫也会更多地感染上弓形虫。

可以说这种寄生虫相当的“聪明”,可以通过“精神控制”操纵被感染者的行为,进而达到繁殖的目的。甚至一些研究将人类感染弓形虫与冲动/精神分裂等心理健康状况联系起来。

但是,弓形虫究竟是如何影响宿主的行为以及对宿主“精神控制”的能力程度有多高,一直存在着激烈的科学辩论。

近日,日内瓦大学的研究人员在 Cell 杂志子刊  Cell Reports 杂志发表了题:

Neuroinflammation-Associated Aspecific Manipulation of Mouse Predator Fear by Toxoplasma gondii 研究论文。

这项研究表明刚地弓形虫感染会让老鼠更渴望探索,并消除了对捕食者(不仅仅是对猫)的恐惧

,推翻了弓形虫感染的老鼠只是选择性丧失对猫的恐惧的传统观念。此外,研究发现行为改变的严重程度与大脑中的弓形虫囊肿数量呈正相关,指出了广泛的与免疫相关的行为改变。

弓形虫的生活周期需要两个宿主,中间宿主包括爬虫类、鱼类、昆虫类、鸟类、哺乳类等动物和

人类,最终宿主则是猫和其他猫科动物。只有在猫及猫科动物的肠道内,弓形虫才能进行有性繁殖,并感染更多的动物。

一些研究人员怀疑弓形虫扭曲了啮齿动物的大脑来改变它们对猫的感知。一些实验室的测试显示,受感染的老鼠更喜欢探索猫的尿液,而不是其他潜在的捕食者。

但日内瓦大学的寄生虫学家Dominique Soldati-Favre发现的却不是这样。当她和同事让感染了刚地弓形虫的小鼠探索含有四种气味的小室时(它们自己的,猫的,狐狸的,豚鼠(一种非捕食者)的),小鼠并没有选择性地探索猫的气味。

事实上,受感染的小鼠花了大量时间研究豚鼠和狐狸的气味。小鼠也愿意冒险进入一个装有活的麻醉大鼠(另一个潜在的捕食者)的小室,而未受感染的对照组小鼠几乎总是躲避。

在其他几项行为测试中,研究小组发现受感染的小鼠表现出更少的焦虑和更强的探索倾向。例如,它们在迷宫中待了更多的时间,迷宫是开放的和暴露的,这些通常是小鼠感到危险的区域。

研究人员认为:

感染弓形虫后的小鼠不仅是不害怕猫,它们心很大,哪哪儿都敢去,冒险精神更强了。

但这对小鼠来说,并不是社么好事,胆大、好奇的小鼠更有可能外出而被吃掉。

每当它被吃掉的时候弓形虫都会被传播下去。

那么,为什么感染弓形虫后,小鼠会发生如此巨大的行为改变呢?

研究团队进一步提出,大脑中弓形虫囊肿引起的免疫反应是行为改变的基础。这项研究发现囊肿在小鼠皮层(大脑外层)的分布大致均匀。对脑组织的遗传分析揭示了某些炎症标志物。研究表明,囊肿的数量和炎症的水平都与被感染小鼠的行为改变程度呈正相关。

给感染了弓形虫的小鼠服用消炎药可以逆转它们的一些行为变化。

之前的研究认为,有多达三分之一的人被感染弓形虫而成为携带者,也就是众所周知的弓形虫病。一些研究认为弓形虫病与精神分裂症和其他精神疾病有关。

这项研究的通讯作者Soldati-Favre推测,由于弓形虫在健康人体内产生的囊肿似乎比在小鼠中的更少、更小,因此,可能导致的炎症和行为改变都很小。

但是,未来的研究可以测试被感染的人是否表现出炎症的迹象,因为炎症被认为是导致某些神经退行性疾病的原因。

总的来说,这项研究结果表明弓形虫已经找到了一个寄生在大脑中的“绝佳位置”:

侵入大脑足以激发一种免疫反应,使宿主向捕食者靠近,但又不足以立即杀死宿主。这可以称得上是“一个非常聪明的策略”。在某种程度上,弓形虫是一个“疯狂的天才”。

最后,我们开一个脑洞,武松是不是被弓形虫寄生了,在弓形虫的精神控制下去打虎,本想着被老虎吃掉而让弓形虫成功进入最终宿主老虎体内,没想到老虎不给力,被武松反杀。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.12.019

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