弓形蟲感染和常見大腦疾病之間的關聯

2021-01-15 中國生物技術信息網

全世界有超過20億人（幾乎每三個人中就有一個人）終生受寄生於大腦中的剛地弓形蟲（Toxoplasmagondii，T. gondii）感染。

該研究於2017年9月13日發表在《Scientific Reports》上，共有來自16個研究單位的32名研究人員參與，他們研究了在不同的大腦疾病，如癲癇、阿茲海默症、帕金森症及某些癌症中該種寄生蟲感染的變化情況。

如果女性在懷孕期間感染剛地弓形蟲，就會將這種寄生蟲傳遞給未出生的孩子，最終對胎兒的大腦、神經系統和眼睛會造成毀滅性損傷。

然而，越來越多的證據表明，在出生以後被這種寄生蟲感染也是有害的。因此，研究人員們開始研究這種慢性潛伏感染與其對常見神經疾病的影響之間的關係。

芝加哥大學弓形體病研究中心的眼科學和視覺科學教授Rima McLeod說：「我們想要弄清楚這種大腦寄生蟲如何對其他大腦疾病的影響，並闡明其中的發病機理。」

她說：「我們懷疑這涉及到多種因素。最核心的問題在於寄生蟲自身的特徵，它在被感染的大腦中所表達的基因，如限制宿主防止感染能力的易感基因，控制人類對其他疾病易感性的基因。其他的因素可能還包括懷孕、壓力、其他感染、缺乏微生物。我們認為，如果存在多種因素共同作用，就會誘發疾病。」

十年以前，研究人員們已經注意到與弓形蟲感染相關的行為變化。比如，被弓形蟲感染的小鼠會對貓尿液的氣味無感。這對於齧齒動物來說非常危險，因為這樣它們更容易被貓抓住並吃掉。但對貓有利，貓得到了食物，也對寄生蟲有利，它得到了新的宿主，新的宿主會把它們散布到更廣闊的環境中。一個被感染的貓可以在幾周內排出多達500萬的寄生蟲卵囊。即使在土壤或水中超過一年，這種卵囊依然具有感染性。

最近的一項研究發現，在靈長類動物身上也存在相似的情況。被感染的大猩猩也會失去對天敵豹子的尿液氣味的厭惡感。

研究團隊計劃開始在人類身上做類似的研究。他們關注於人類「感染組（infectome）」，主要研究寄生蟲分泌的蛋白質、人類microRNA、人類宿主的神經化學物質、以及受到宿主與寄生蟲相互作用影響的多種通路等因素之間的相互作用。

研究人員利用了芝加哥先天性弓形體病的項目數據，該項目自1981年起對246名先天性弓形蟲感染的患者和家庭成員進行了診斷、治療和追蹤，他們進行了全面的系統性分析，關注了一系列寄生蟲產生的生物標記，並評估了潛在的影響。

通過與克雷格文特研究所(J Craig Venter Institute)和系統生物學研究所（Instituteof Systems Biology Scientists）的合作，研究弓形蟲感染對組織培養的人類大腦中初級神經幹細胞的影響，主要研究基因表達和蛋白質紊亂。研究團隊包括西北大學的HuanNgo、克雷格．文特研究所的Hernan Lorenzi、美國系統生物學研究所的KaiWang 和Taek-Kyun Kim，他們將宿主遺傳學、蛋白質組學、轉錄組學以及循環微小RNA數據集結合起來，建立了一個關於這些因素對大腦影響的算法模型。

研究人員利用一種名為「重建與去卷積」的方法，確定了與神經變性疾病相關的通路，以及弓形體病、人類大腦疾病和某些癌症之間的聯繫。

他們還發現:

患有嚴重弓形體病的兒童身上存在的某些microRNA或蛋白質等與阿茲海默症和帕金森症患者相同。

寄生蟲能夠操縱12種人類嗅覺受體，其方式與上文所述的小鼠和猩猩對天敵尿液的嗅覺變化類似。

還有證據表明弓形蟲通過影響氨基丁酸(GABAergic)增加癲癇風險。

弓形蟲感染與1178種人類基因之間存在相關性，其中很多基因在多種癌症中都存在異常表達。

作者寫到：「我們的研究結果闡明弓形蟲在特定情況下引起相關疾病的一些機制。該研究為藥物和疫苗設計提供了一份系統路線圖，以修復和防止弓形蟲對人類大腦造成的神經病理學影響。」

塔夫斯大學的神經科學和老年科學專家Dennis Steinler博士說：「該研究另闢蹊徑，現在，我們在研究神經變性疾病、癲癇和神經癌症的時候必須考慮傳染性疾病了。」

他補充說：「同時，我們必須將該研究成果轉化為涉及到方方面面的預防療法，從藥物到飲食到生活方式，以此來延緩疾病的發生和進程。」

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  • Science關注:弓形蟲可能會增加精神分裂症風險
    大多數證據來自於齧齒動物——當它們感染了弓形蟲後會表現出奇怪的行為，例如對貓尿氣味不再恐懼，甚至於它們會自己走近貓（它們的天敵）。科學家們認為，弓形蟲會在大腦中調控恐懼、決策的區域形成囊腫，從而改變其功能。此外，囊腫可能也會通過提高多巴胺水平來影響行為。有證據表明，弓形蟲能夠永久性地改變大腦，即便寄生蟲被清除很久後，小鼠也不會害怕貓。
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    在2010年南非世界盃淘汰賽階段的八場比賽中，全部都是弓形蟲感染率高的國家獲得了勝利。2形態特徵弓形蟲發育的全過程，可有5種不同形態的階段：即滋養體、包囊、裂新殖體、配子體和卵3生活病史以腦積水、大腦鈣化灶、視網膜脈絡膜炎和精神、運動的障礙為先天性弓形蟲病典型症候。此外，可伴有全身性表現，在新生兒期即有發熱、皮疹、嘔吐、腹瀉、黃疸、肝脾腫大、貧血、心肌炎、癲癇等。融合性肺炎是常見的死亡原因。
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  • 弓形蟲感染是狗狗貓貓的錯?孕媽必知的傳播途徑和感染症狀!
    身邊經常有這樣的現象，家裡有人懷孕以後，寵物狗狗和寵物貓貓就會立馬被送走，因為擔心害怕會傳染弓形蟲感染，對胎兒有影響，這個也是成為了很正常的現象。狗狗和貓貓也就徹底的成為了背鍋俠，但是感染弓形蟲的孕媽們是不是家裡都養了寵物狗狗呢，這個答案是否定的，那麼弓形蟲的傳播途徑是怎麼樣的呢？送走了狗狗和貓貓就一定不會弓形蟲感染嗎？還有孕媽如何警惕自己可能弓形蟲感染了，孕媽都可以提前了解。
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  • 它們可能被弓形蟲「控制」了
    它們可能被弓形蟲「控制」了剛地弓形蟲是一種常見於貓身上的寄生蟲，此前的研究認為，弓形蟲會針對性地使小鼠不再害怕貓科動物，從而更容易被後者吃掉，幫助弓形蟲通過貓糞傳播。而據一項發表於《細胞報告》上的新研究，弓形蟲並非特異性地減輕被感染小鼠對貓的恐懼，而是普遍降低它們的焦慮和對風險的感知。
  • 懷孕能不能養貓,真的會感染弓形蟲嗎?
    可是明明看過那麼多寵物和寶寶一起長大的溫馨圖片，到自己這裡就不能養了嗎？其實，他們主要是聽說家裡的貓貓狗狗會使孕婦患上弓形蟲病，可能出現流產、死胎或是胎兒畸形。要想知道到底能不能養寵物，就得了解弓形蟲病到底是什麼。
  • 吃貓屎才能感染弓形蟲?誰編的這麼噁心的謠言
    弓形蟲的一生主要有三種形態：滋養體（速殖子）、包囊（內含蟲體，也叫緩殖子）和卵囊。其中，對速殖子外形的官方描述為「新月形」，而速殖子也是急性感染期的常見形態，所以人們稱這種寄生蟲為「弓形蟲」。
  • 懷孕吃了頓生牛肉感染了弓形蟲,結果孩子出生後
    後來進行了更深入的檢查才發現，原因是出在媽媽身上，原來她在最近幾個月時間裡感染了弓形蟲，然後導致腹中的胎兒也被感染髮病。 渡邊智美一開始有點納悶，家裡也沒有養寵物啊什麼的，平時也有注意和小動物的接觸，怎麼就感染上弓形蟲了呢，這來源到底是哪兒來的？
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    剛地弓形蟲是產篩重點排查項目，但是在神經系統感染領域卻鮮少開展。最近賽哲在一例症狀不典型的神經系統感染患者中卻檢測到剛地弓形蟲。該患者因頭痛入院，影像學顯示患者有顱內感染性病變，臨床通過塗片鏡檢、細菌培養、真菌培養、其他檢測等均未明確病原體，期間進行經驗性抗細菌感染治療，病情並未有好轉跡象。
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    剛性弓形蟲能操縱我們的大腦，包括我們思考和辦事的方式剛地弓形蟲可以說是地球上最有趣的寄生蟲。比如說，弓形蟲感染能如同外科手術一樣改變老鼠的行為，通過在它們大腦中操控神經化學物質來讓它們不再恐懼貓的氣味（甚至是變得被貓的氣味所吸引）。當然，貓並不是弓形蟲終其一生的唯一動物。地球上大約1/3的人在大腦中攜帶這些寄生蟲。既然弓形蟲不會對貓的行為產生影響，而貓的大腦在許多方面與我們人類有著近似，科學家猜想寄生蟲對我們所喜愛的龐大而又複雜的大腦產生多少影響。