科學網—寄生蟲消除齧齒動物對捕食者恐懼

2021-01-15 科學網
老鼠怕貓，那是謠傳 寄生蟲消除齧齒動物對捕食者恐懼

 

圖片來源：ETIENNE OUTRAM

本報訊 剛地弓形蟲對齧齒動物能夠產生某種精神控制：一旦被這種寄生蟲感染了大腦，後者似乎就不再害怕貓，更容易成為捕食者的大餐。每當這時，這種微生物就可以進入貓科動物的腸道進行繁殖。

但一項新研究認為，剛地弓形蟲對齧齒動物的這種影響，並非只是為了貓。實際上，這種寄生蟲讓小鼠更有探索的欲望，並減輕它們對任何捕食者的恐懼感。

剛地弓形蟲可以感染任何溫血（恆溫）脊椎動物，包括人類。但是，它與貓的關係是特殊的。因為只有在貓科動物的腸道裡，它才能進行有性繁殖，並發育為一種生命力頑強且具傳染性的形態——卵囊。卵囊被排洩出後可感染更多的動物。

一些研究人員懷疑這種寄生蟲會扭曲齧齒動物的大腦，改變其對貓的感知。一些實驗室研究顯示，與其他潛在捕食者相比，受感染的小鼠更喜歡探索貓的尿液。

但瑞士日內瓦大學寄生蟲學家Dominique Soldati-Favre的發現稍有不同。

她和同事讓被剛地弓形蟲感染的小鼠探索含有其自身、山貓、狐狸、豚鼠（非捕食者）4種氣味的房間時，小鼠並沒有對山貓特別關注，卻花了大部分時間探索豚鼠和狐狸的氣味。研究小組將這一結果發表在1月14日的《細胞通訊》上。

該研究小組的研究顯示，這些被感染的小鼠願意冒險進入一個裝有活體麻醉大鼠的房間，而未受感染的對照小鼠幾乎總是遠離的。

在其他一些行為測試中，研究小組還發現，受感染的小鼠表現出更少的焦慮感，擁有更強的探索傾向。例如，它們花了更多的時間待在開放且暴露的迷宮區域裡，這樣的環境對一般小鼠來說通常是具有威脅性的。

Soldati-Favre說：「我們意識到，這些被感染的小鼠不僅僅是對貓失去了恐懼感，而且更加放得開，什麼地方都敢去。」

但是上述研究沒能使英國皇家獸醫學院的寄生蟲學家Joanne Webster信服，她表示新研究並不足以讓她相信剛地弓形蟲的貓效應是一個虛構的神話。「我不認為他們的研究足夠對此提出異議」 。

她指出，在新研究中，研究人員只報告了在10分鐘內老鼠的氣味偏好，而此前一些研究的氣味測試跟蹤長達幾小時。她懷疑新研究的測試時間太短，無法發現小鼠更專注於山貓氣味這種微妙的傾向。

其他專家則較為接受這一新發現。美國威斯康星大學麥迪遜分校寄生蟲學家Laura Knoll說，剛地弓形蟲「顯然是在操縱宿主的排洩物」，而且這種操縱沒有進化上的原因需要集中在貓身上。該種寄生蟲的有性生殖雖然依賴於貓科動物，但只要有動物吃掉受感染的獵物，寄生蟲就會傳播。一隻膽大、好奇的老鼠「更可能外出走動並被吃掉。不論是被狐狸還是山貓吃掉，結果都會使寄生蟲傳染下去」。

Knoll的研究小組最近公布了一種讓剛地弓形蟲在實驗室小鼠中繁殖的方法。她說，和新發現一樣，這個研究也能支撐「貓並未有任何特別之處」的觀點。

Soldati-Favre和同事提出，剛地弓形蟲包囊在大腦中引發的免疫應答，是行為改變的原因。與此前一些研究表明包囊集中在特定區域並可能作用於特定的大腦迴路不同，這項研究發現包囊均勻分布在老鼠大腦皮層（外皮層）。針對其腦組織的基因分析揭示了某些炎症標誌物。他們報告稱，感染小鼠的包囊數量和發炎程度，與其行為改變的程度相關。

多達1/3的人是剛地弓形蟲的「溫暖港灣」（受到感染，患有弓形蟲病）。一些研究更將其與精神分裂症以及其他精神疾病聯繫起來。

Soldati-Favre推測，由於這種寄生蟲在健康人身上產生的包囊似乎比在小鼠身上少得多，因此，引發的炎症程度不高，給人的行為帶來的變化更是微乎其微。他們提出，未來的研究方向是對被感染人群是否有炎症跡象進行檢測，因為這一直被認為是導致某些神經退行性疾病（分為急性、慢性，主要包括腦缺血、腦損傷、癲癇、阿爾茨海默病、帕金森病等）的原因。

印第安納大學醫學院微生物學家William Sullivan說，如果研究人員真的決定要對抗剛地弓形蟲感染對人腦的影響，從消除炎症入手可能會有幫助。他的研究團隊近期發現，給感染剛地弓形蟲的小鼠注射消炎藥可以逆轉它們的一些行為變化。

他說，新的研究結果表明，這種寄生蟲找到了一個「最有效點」：侵入大腦足以激發免疫反應，驅使動物向捕食者靠近，但不足以立即殺死宿主。在他看來，寄生蟲可能不是只針對被感染小鼠對貓的感知進行調整，但這仍然是一個「非常聰明的策略」。 （許悅）

相關論文信息：

https://doi.org/10.1126/science.aba8985

《中國科學報》 (2020-01-16 第2版 國際)

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