疫情中25%美國年輕人想過自殺 體內線粒體或可影響心理健康

新冠疫情給人類帶來的心理隱患不容忽視。

據美國石英財經網站 8 月 14 日報導，醫學專家曾預測，新冠大流行將引發心理健康危機。美國疾病控制和預防中心的新報告顯示，這種預測是正確的：6 月份 25% 的美國年輕人想過自殺。

另據韓國《朝鮮日報》8 月 15 日援引該國保健福祉部的消息稱，「新冠抑鬱」在該國廣泛存在。2020 年 2 月到 8 月 3 日，有超過 37.4 萬人因精神健康問題到公立醫療機構就醫，這一數字已超過 2019 年全年患有抑鬱症或焦慮症的患者數量總和（約 35.3 萬人）。

讓人稍感欣慰的是，已經有專家在就線粒體和心理健康的關係做研究。線粒體（mitochondrion），是一種存在於大多數真核細胞中的、由兩層膜包被的細胞器。線粒體攜有少量 DNA，儘管只有 37 個基因，但它們的遺傳物質比任何活菌都要少。

圖 | 線粒體（來源：IC photo）

洛桑瑞士聯邦理工學院的行為神經科學家卡門 · 桑迪（Carmen Sandi）於幾年前開始的實驗表明，參與焦慮相關行為的神經元表現出異常：其線粒體（通常被稱為細胞發電廠的細胞器）表現不佳，它們產生的能量極低。

她預感到，關鍵神經迴路內部發生的事情可以解釋焦慮行為，這超出了大腦細胞及其之間的突觸聯繫的範圍。這表明線粒體可能與動物的應激相關症狀有關。但是這個想法與當時許多神經科學家持有的 「以神經突觸為中心」 的觀點背道而馳。

同事們也不相信她，桑迪說：「每當我提供數據時，他們都會告訴我'這很有趣，但是您弄錯了。」

然而，在過去十年左右的時間裡，越來越多的科學家加入她的行列。桑迪也預感到，線粒體可能不僅影響身體健康，也對心理健康至關重要。他們特別探討了線粒體是否會影響人類對壓力、焦慮和抑鬱等疾病的反應。

儘管到目前為止，很多證據都是初步的，但它表明線粒體和心理健康確實存在實質性聯繫。對於從事這項工作的一些研究人員來說，壓力反應看起來像是線粒體與神經系統相互作用的一種協調機制。

線粒體與心理健康

圖 | 這些緊密堆積的線粒體正在改變大小和形狀。其中一些也正在形成互連以共享信息（來源：Nature）

關於線粒體與疾病關聯性的研究始於 1975 年，當時，耶魯大學的道格拉斯 · 華萊士 (Douglas Wallace）及其同事描述了線粒體 DNA 與遺傳疾病之間的關聯 。

20 世紀 90 年代，研究人員將線粒體 DNA 突變的影響與其他各種情況聯繫起來，他們發現 5000 人中有 1 人患有某種形式的遺傳性線粒體疾病，包括糖尿病、視力和聽力問題、學習困難以及其他疾病。

然而，僅在最近十年左右，科學家才認真探索線粒體對心理健康和幸福的影響，特別是在壓力、焦慮和抑鬱方面。

而前文桑迪的工作，則更多源自她的設想，即線粒體可能會改變某些大腦通路的運作。她認為，大腦僅佔我們體重的 2％，但它會消耗掉人體攝入氧氣量的 20％。由此，她假設性地提出，關鍵神經迴路中細胞能量產生的不足，或可以解釋易焦慮人群普遍缺乏動力和自尊心的原因。

當桑迪讓老鼠參加比賽以建立社會等級時，她看到焦慮程度較低的動物，更有可能獲得優勢地位。進一步的研究表明，這些焦慮程度 較低的動物，在伏隔核中具有更強的線粒體功能，伏隔核是大腦中對激勵行為和努力產生至關重要的一部分。

許多實驗室的其他研究，還揭示了心理壓力與線粒體之間的進一步聯繫。2018 年，紐約哥倫比亞大學歐文醫學中心的馬丁 · 皮卡德（Martin Picard），和已經去世的壓力研究先驅布魯斯 · 麥克尤恩，發表了一項 針對線粒體和焦慮症的 23 項研究的薈萃分析，其中 19 項研究表明「心理壓力對線粒體的重大不利影響」。

說法不一，仍在探索

線粒體在壓力下，究竟會發生什麼？目前學術界仍在研究。

皮卡德的猜測是，當壓力使腎上腺細胞釋放皮質醇激素時，細胞中的線粒體通過將膽固醇轉化為皮質醇來合成激素。皮質醇隨後在血液中遍及全身。

專門的受體將皮質醇帶入細胞核，在其中激活約 1,000 個基因，以幫助細胞為 「戰鬥或逃跑」 反應做好準備。但是，受體還會將一些皮質醇運送到線粒體中，並與線粒體 DNA 相互作用。

實際上，腎上腺的線粒體會產生應激激素，並且它會傳播到全身其他線粒體，從而產生綜合的應激反應。皮卡德說：「它在器官之間產生了美麗的線粒體串擾，但尚未得到充分討論或發展。」

隨著線粒體響應這些信號而進行調整，它們可能會從豆形變為細長的、類似義大利麵條的結構。如果破壞這些融合和裂變過程，就會導致細胞損傷甚至死亡。

2019 年，皮卡德實驗室的博士後研究員卡羅琳 · 川普夫（Caroline Trumpff），聯合研究了健康中年人的一小部分樣本，發現急性心理壓力與漂浮在細胞外的線粒體 DNA 短片段的快速激增之間存在關聯，即此類線粒體 DNA 短片段通常會在傷害或疾病等破壞性事件中釋放，而且男性比女性更明顯。不過，識別這種與壓力相關的線粒體損傷的發生原因仍在研究中。

前文的桑迪分析稱，一種可能的解釋是，線粒體對壓力的過度反應，使它們產生更多的活性氧分子，而這種分子對細胞有害。

加拿大維多利亞大學研究副總裁麗莎 · 卡林卓克（Lisa Kalynchuk）和她的同事，於 2019 年 1 月證明增強線粒體的補品（乙醯基 L - 肉鹼）可以保護小鼠，從而使其不易遭受與人類抑鬱相關的行為。她與製藥公司合作，將對進一步增加線粒體產量的療法進行臨床前研究，目前她正在收集與線粒體功能有關的代謝物信息。

不過，前文的皮卡德對線粒體的藥物療法持懷疑態度。他認為採取基於線粒體功能的行為幹預例如運動會更好。他說，運動可能是「對線粒體最好的事情。」

無論如何，壓力太複雜了，不能歸結為單一原因或簡單途徑的現象。

杜克大學分子生理研究所的馬修 · 希爾斯（Matthew Hirschey），懷疑皮質醇是線粒體與壓力之間關係的主要驅動力，並且與代謝有關，但他強調這些機制並非全部。

他表示：「線粒體對於適當的神經功能顯然很重要，（而）神經元是非常活躍的細胞，需要大量能量才能產生動作電位，因此需要線粒體來做到這一點，但是，外界心理壓力源是否以及如何影響神經元線粒體功能尚不清楚。」

無論如何，線粒體是否會影響心理健康，已經引起學術界的注意，如果將來研究出確定結論，將給焦慮症和抑鬱症等患者帶來幫助