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兩年前，實(shí)驗(yàn)室通過(guò)對(duì)一種基因敲除小鼠的研究嘗試尋找線粒體形態(tài)在免疫應(yīng)答中的作用。與正常小鼠的不同之處在于，這種基因敲除小鼠體內(nèi)的CD4+ T細(xì)胞中線粒體處于高度片段化形態(tài)。在發(fā)現(xiàn)線粒體形態(tài)對(duì)免疫細(xì)胞在炎癥性疾病的應(yīng)答中并沒(méi)有起到明顯的調(diào)控作用之后，我們將小鼠分享給了研究聽(tīng)覺(jué)作用機(jī)制的實(shí)驗(yàn)室做進(jìn)一步的檢測(cè)。沒(méi)有想到的是，這批小鼠表現(xiàn)出聽(tīng)覺(jué)能力的明顯下降。

剛得知這個(gè)結(jié)果時(shí)，我們還懷疑是不是在小鼠的運(yùn)輸過(guò)程或者檢測(cè)過(guò)程出現(xiàn)了問(wèn)題，因?yàn)?span style="color: rgb(227, 108, 9);">之前沒(méi)有任何研究提到在未產(chǎn)生炎癥的情況下，免疫細(xì)胞線粒體分裂的小鼠會(huì)產(chǎn)生聽(tīng)力的衰退。確認(rèn)了結(jié)果的真實(shí)性之后，導(dǎo)師認(rèn)為小鼠聽(tīng)覺(jué)的變化很可能是中樞神經(jīng)系統(tǒng)被免疫系統(tǒng)影響后的表現(xiàn)。我也覺(jué)得這個(gè)課題非常有趣，于是開(kāi)始通過(guò)各種方式尋找這個(gè)過(guò)程中的作用機(jī)制。

通過(guò)對(duì)這種小鼠精神方面的進(jìn)一步檢測(cè)，我們發(fā)現(xiàn)它的中樞神經(jīng)系統(tǒng)確實(shí)受到了影響，小鼠表現(xiàn)出嚴(yán)重的焦慮與社交障礙，不愿意探索未知的空間，不敢去明亮的地方，不喜歡與陌生的小鼠交流。對(duì)小鼠腦部的解剖和染色發(fā)現(xiàn)，大腦中的情緒處理中心——杏仁核被特異性地活化了。

免疫系統(tǒng)是如何在沒(méi)有免疫疾病的情況下調(diào)控了大腦中的杏仁核呢？為了解答這個(gè)問(wèn)題，我們使用了單細(xì)胞測(cè)序，基因轉(zhuǎn)錄組分析，細(xì)胞代謝物檢測(cè)等多種組學(xué)測(cè)序技術(shù)，嘗試描繪出從免疫系統(tǒng)到負(fù)面情緒的鏈條。根據(jù)得到的結(jié)果，我們認(rèn)為免疫細(xì)胞在線粒體碎裂后代謝功能出現(xiàn)紊亂，產(chǎn)生大量的嘌呤類代謝產(chǎn)物進(jìn)入血液，通過(guò)血液循環(huán)，這些嘌呤產(chǎn)物到達(dá)了大腦并因?yàn)樾尤屎舜嬖趯?duì)應(yīng)的受體而與這個(gè)區(qū)域的少突膠質(zhì)細(xì)胞結(jié)合，繼而引起一系列情緒反應(yīng)。

不同與人類情緒研究可以使用各種調(diào)查表格進(jìn)行詢問(wèn)，對(duì)小鼠的情緒研究只能在不同的條件下記錄它的行為，根據(jù)行為來(lái)推斷小鼠正處在什么樣的精神狀態(tài)之中。我之前從來(lái)沒(méi)有做過(guò)動(dòng)物行為學(xué)的檢測(cè)，在實(shí)驗(yàn)中也不斷地遇到各種各樣的問(wèn)題，在檢測(cè)焦慮小鼠的同時(shí)，我感覺(jué)自己也越來(lái)越焦慮......

幸好通過(guò)導(dǎo)師的鼓勵(lì)和幫助，實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題也基本得到了解決。比如一開(kāi)始時(shí)小鼠的行為表現(xiàn)不一定穩(wěn)定，我們發(fā)現(xiàn)進(jìn)行測(cè)試的時(shí)間以及小鼠的生活環(huán)境對(duì)它們的行為都有影響，需要保證小鼠鼠籠的舒適和安靜，避免因?yàn)樯瞽h(huán)境對(duì)小鼠行為造成的干擾。

實(shí)驗(yàn)中各種高通量測(cè)序技術(shù)和大數(shù)據(jù)工具都起到了很大的作用，隨著現(xiàn)代科學(xué)手段的發(fā)展，原本只能分析一群細(xì)胞的特征，現(xiàn)在可以精確到每個(gè)細(xì)胞的分析，更好地了解細(xì)胞的生理過(guò)程。圖像技術(shù)也幫助科研人員從更清晰的視野去了解生理變化的細(xì)胞之間的緊密聯(lián)系，焦慮小鼠的大腦在各種切片并使用分析技術(shù)之后，可以直觀的看到杏仁核的變化。

課題中我們還在大腦杏仁核中定位注射了AAV病毒來(lái)敲除嘌呤受體，對(duì)小鼠的焦慮起到減輕作用，驗(yàn)證了我們之前的結(jié)論?？吹叫∈蠼箲]的減輕，理解了生理現(xiàn)象背后的機(jī)制，我也感到了成就與快樂(lè)。研究生的探索與過(guò)去的學(xué)習(xí)不同，經(jīng)常行走在未知的領(lǐng)域，90%的付出很可能得不到任何結(jié)果，只是證明了此路不通。這時(shí)來(lái)自家庭和朋友的理解支持，來(lái)自導(dǎo)師的教導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)室同學(xué)學(xué)術(shù)上的幫助都對(duì)研究生至關(guān)重要。

現(xiàn)代社會(huì)的快節(jié)奏下，幾乎每一個(gè)人都或多或少地被焦慮困擾著。尤其是世界各地的研究生們也有這種情況。Natural Biotechnology的一項(xiàng)研究表明研究生患抑郁和焦慮的可能性比一般人群高六倍，加州大學(xué)伯克利分校報(bào)告中顯示43%-46%的生物科學(xué)的研究生感覺(jué)自己承受著極大的壓力。通過(guò)科學(xué)的研究來(lái)更好地理解精神疾病背后的機(jī)制，對(duì)于了解人類心理，幫助治療抑郁癥和焦慮癥具有重要意義。

通過(guò)對(duì)這個(gè)課題的研究，我們初步闡明了免疫系統(tǒng)、代謝疾病與心理疾病之間互相作用的關(guān)系。與臨床醫(yī)生的交流中我們了解到，有一些免疫疾病患者在沒(méi)有面對(duì)外界壓力的情況下，也產(chǎn)生了嚴(yán)重的焦慮。

世界上遭受抑郁癥及焦慮癥困擾的患者中，很有可能有部分是被免疫系統(tǒng)所影響，對(duì)于他們來(lái)說(shuō)一般的心理治療及已有的靶向中樞神經(jīng)的治療藥物并無(wú)法起到良好的效果。希望在未來(lái)有更多的研究者能參與，開(kāi)發(fā)出針對(duì)免疫系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)焦慮以及抑郁癥干預(yù)的療法，幫助患者走出心理的困境。