神奇！是什么讓老鼠不怕貓？
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撰文 | 計永勝
責(zé)編 | 陳曉雪
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“小老鼠，上燈臺，偷油吃，下不來，叫奶奶，抱貓來，嘰里咕嚕滾下來… …”
老鼠生性膽小機警，生活中，我們常用 “膽小如鼠” 來形容一個人懦弱怕事。老鼠怕貓是我們認為天經(jīng)地義的事情。俗話說，八斤貓能驅(qū)千斤鼠。這一對兒冤家也常被搬上屏幕，為我們的生活帶來歡樂，例如《貓和老鼠》和《黑貓警長》。
那么，老鼠有沒有不怕貓的時候呢？
答案是肯定的。比如說老鼠感染了一種叫做剛地弓形蟲（Toxoplasma gondii ）的寄生蟲。
1908年，法國細菌學(xué)家查爾斯·尼科爾（Charles J. H. Nicolle，1928年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者）在突尼斯的剛地疏趾鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了這種只有幾個微米大小的細胞內(nèi)寄生原蟲。后來隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)，弓形蟲只在家貓和貓科動物（虎、獅等）體內(nèi)進行有性生殖（雌雄配對），而它的無性繁殖可以發(fā)生在幾乎所有溫血動物（比如老鼠）的有核細胞內(nèi)。
值得一提的是，弓形蟲的感染常常比較 “溫和”。在免疫力正常的動物體內(nèi)，弓形蟲以一種叫做組織包囊（Tissue Cyst）的形式存在于動物大腦或肌肉中，呈慢性感染。只有當(dāng)動物免疫力低下時，弓形蟲感染才會引起嚴重的臨床后果，比如腦炎、視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜炎等。
圖1. 腦組織中的弓形蟲包囊（C）（圖源：USDA）
慢性感染并不表示弓形蟲對動物沒有影響，何況它感染的部位是大腦。
早在2014年，加州大學(xué)伯克利分校分子與細胞生物學(xué)系教授Michael B. Eisen團隊就發(fā)現(xiàn)，慢性感染弓形蟲的小鼠對貓尿液的畏懼程度降低了，甚至喜歡上了貓尿的氣味。并且在研究人員將小鼠體內(nèi)的弓形蟲完全清除后，這種變化并沒有發(fā)生反轉(zhuǎn) [1]。
圖2. 感染弓形蟲的小鼠對貓尿液恐懼感降低。（虛線框表示弓形蟲感染組，圖源：PLoS One ）
通俗地講，老鼠膽子變大了，不再害怕貓留下的痕跡和氣味，而且一時感染，終生受用。
有人不禁要問，既然老鼠感染弓形蟲后連貓都不怕，那么它對其他捕食者或威脅的恐懼感有沒有變化呢？
2020年1月14日，瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)與分子醫(yī)學(xué)系教授 Dominique Soldati-Favre 團隊在 Cell Reports 發(fā)表論文稱，慢性感染弓形蟲的小鼠膽子變大不只是針對貓的 [2]。
“我們發(fā)現(xiàn)感染弓形蟲的小鼠的恐懼感喪失不僅僅是針對貓的，” 文章通訊作者 Dominique Soldati-Favre 接受《科學(xué)》雜志采訪時表示 [3]，“這些小鼠思維很活躍，四處游走探索?！?/span>
在該研究中，科研人員首先建立了弓形蟲慢性感染的小鼠模型，并新奇地發(fā)現(xiàn)，在慢性感染狀態(tài)下，小鼠的焦慮水平降低了，更喜歡去探索未知的東西。
難道小鼠的膽子真的變大了？隨后，研究人員檢測了小鼠對不同動物尿液的恐懼程度。結(jié)果顯示，弓形蟲慢性感染的小鼠對貓尿液的恐懼程度明顯降低。更有趣的是，這組小鼠同樣不懼怕狐貍和豚鼠的尿液。就算附近放置的是活的（經(jīng)麻醉的）大鼠，小鼠依然來去自如。這和未感染組小鼠的小心翼翼形成了鮮明的對比。
圖3. 弓形蟲感染的小鼠對捕食性動物的恐懼感降低。（圖源：Cell Reports）
進一步的，研究人員發(fā)現(xiàn)，弓形蟲感染小鼠的行為變化程度和其腦組織中的包囊的數(shù)量呈一定的相關(guān)性。比如說，弓形蟲感染量越大，小鼠的探索性行為就越明顯。
圖4. 小鼠行為變化和腦組織包囊數(shù)量的相關(guān)性分析。（圖源：Cell Reports）
通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，研究人員發(fā)現(xiàn)弓形蟲慢性感染的小鼠腦組織中的炎性因子的轉(zhuǎn)錄水平發(fā)生了明顯的變化，并且與腦組織中包囊的數(shù)量和行為的變化程度具有相關(guān)性。
圖5. 感染小鼠的腦組織促炎因子的轉(zhuǎn)錄水平和包囊、行為變化的相關(guān)性。（圖源：Cell Reports）
科研人員推測，弓形蟲慢性感染會引起動物腦組織持續(xù)性的炎癥反應(yīng)，炎性因子的釋放進而影響神經(jīng)細胞的功能，最終改變動物的 “勇敢” 行為。
安徽醫(yī)科大學(xué)病原生物學(xué)安徽省重點實驗室主任沈繼龍教授表示，弓形蟲感染引起動物行為的變化可以拉近獵物和捕食者之間的空間距離，有利于蟲體的擴散傳播?！袄鲜蟛慌仑垊t更有助于弓形蟲在貓體內(nèi)的有性生殖，促進弓形蟲的進化以及對環(huán)境的適應(yīng)?！?動物實驗研究有助于揭示人體所謂的 “慢性無癥狀感染” 相關(guān)神經(jīng)精神障礙性疾病的發(fā)病機制”，沈繼龍補充道。
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