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- 编者案 -
2020年1月,《常识分子》编纂部为读者伴侣们筹办了一批文章,此中包罗老鼠与猫的故事,尝试鼠为人类做出的奉献,黑猩猩进修的奥秘等,方案在夏历鼠年春节期间刊发。新冠疫情爆发,武汉与湖北形势告急,整个编纂部投入到了疫情的报导中,那批文章也被弃捐。
幸运的是,目前国内疫情已经得到了很好的控造,新冠疫苗的有序接种,让我们看到了脱节新冠的希望。鼠年就要完毕了,那些备稿也是时候与读者伴侣碰头了。今天颁发的文章,是关于老鼠的胆子为什么会变大的故事,希望各人喜好。
撰文 | 计永胜
责编 | 陈晓雪
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“小老鼠,上灯台,偷油吃,下不来,叫奶奶,抱猫来,叽里咕噜滚下来… …”
老鼠素性胆怯机敏,生活中,我们常用 “小心谨慎” 来描述一小我懦弱怕事。老鼠怕猫是我们认为不移至理的工作。俗话说,八斤猫能驱千斤鼠。那一对儿冤家也常被搬上屏幕,为我们的生活带来欢乐,例如《猫和老鼠》和《黑猫警长》。
那么,老鼠有没有不怕猫的时候呢?
谜底是必定的。好比说老鼠传染了一种叫做刚地弓形虫(Toxoplasma gondii )的寄生虫。
1908年,法国细菌学家查尔斯·尼科尔(Charles J. H. Nicolle,1928年诺贝尔心理学或医学奖获得者)在突尼斯的刚地疏趾鼠体内发现了那种只要几个微米大小的细胞内寄生原虫。后来跟着研究的深切,人们发现,弓形虫只在家猫和猫科动物(虎、狮等)体内停止有性生殖(雌雄配对),而它的无性繁衍能够发作在几乎所有温血动物(好比老鼠)的有核细胞内。
值得一提的是,弓形虫的传染常常比力 “暖和”。在免疫力一般的动物体内,弓形虫以一种叫做组织包囊(Tissue Cyst)的形式存在于动物大脑或肌肉中,呈慢性传染。只要当动物免疫力低下时,弓形虫传染才会引起严峻的临床后果,好比脑炎、视网膜脉络膜炎等。
图1. 脑组织中的弓形虫包囊(C)(图源:USDA)
慢性传染其实不暗示弓形虫对动物没有影响,何况它传染的部位是大脑。
早在2014年,加州大学伯克利分校分子与细胞生物学系传授Michael B. Eisen团队就发现,慢性传染弓形虫的小鼠对猫尿液的畏惧水平降低了,以至喜好上了猫尿的气息。而且在研究人员将小鼠体内的弓形虫完全肃清后,那种变革并没有发作反转 [1]。
图2. 传染弓形虫的小鼠对猫尿液恐惧感降低。(虚线框暗示弓形虫传染组,图源:PLoS One )
通俗地讲,老鼠胆子变大了,不再惧怕猫留下的陈迹和气息,并且一时传染,末生受用。
有人不由要问,既然老鼠传染弓形虫后连猫都不怕,那么它对其他捕食者或威胁的恐惧感有没有变革呢?
2020年1月14日,瑞士日内瓦大学医学院微生物学与分子医学系传授 Dominique Soldati-Favre 团队在 Cell Reports 颁发论文称,慢性传染弓形虫的小鼠,不但是针对猫的胆子变大,面临其他捕食者的胆子也会变大 [2]。
“我们发现传染弓形虫的小鼠的恐惧感丧失不单单是针对猫的,” 文章通信做者 Dominique Soldati-Favre 承受《科学》杂志采访时暗示 [3],“那些小鼠思维很活泼,四处游走摸索。”
在该研究中,科研人员起首成立了弓形虫慢性传染的小鼠模子,并别致地发现,在慢性传染形态下,小鼠的焦虑程度降低了,更喜好去摸索未知的工具。
莫非小鼠的胆子实的变大了?随后,研究人员检测了小鼠对差别动物尿液的恐惧水平。成果显示,弓形虫慢性传染的小鼠对猫尿液的恐惧水平明显降低。更有趣的是,那组小鼠同样不惧怕狐狸和豚鼠的尿液。就算附近放置的是活的(经麻醒的)大鼠,小鼠仍然往来来往自若。那和未传染组小鼠的不寒而栗构成了明显的比照。
图3. 弓形虫传染的小鼠对捕食性动物的恐惧感降低。(图源:Cell Reports)
进一步的,研究人员发现,弓形虫传染小鼠的行为变革水平和其脑组织中的包囊的数量呈必然的相关性。好比说,弓形虫传染量越大,小鼠的摸索性行为就越明显。
图4. 小鼠行为变革和脑组织包囊数量的相关性阐发。(图源:Cell Reports)
通过转录组学阐发,研究人员发现弓形虫慢性传染的小鼠脑组织中的炎性因子的转录程度发作了明显的变革,而且与脑组织中包囊的数量和行为的变革水平具有相关性。
图5. 传染小鼠的脑组织促炎因子的转录程度和包囊、行为变革的相关性。(图源:Cell Reports)
科研人员揣测,弓形虫慢性传染会引起动物脑组织持续性的炎症反响,炎性因子的释放进而影响神经细胞的功用,最末改动动物的 “英勇” 行为。
安徽医科大学病原生物学安徽省重点尝试室主任沈继龙传授暗示,弓形虫传染引起动物行为的变革能够拉近猎物和捕食者之间的空间间隔,有利于虫体的扩散传布。“老鼠不怕猫则更有助于弓形虫在猫体内的有性生殖,促进弓形虫的进化以及对情况的适应。” 动物尝试研究有助于提醒人体所谓的 “慢性无症状传染” 相关神经精神障碍性疾病的发病机造”,沈继龙弥补道。
参考材料:
[1] Ingram WM, Goodrich LM, Robey EA, Eisen MB (2013) Mice Infected with Low-Virulence Strains of Toxoplasma gondii Lose Their Innate Aversion to Cat Urine, Even after Extensive Parasite Clearance. PLoS ONE 8(9): e75246. doi:10.1371/journal.pone.0075246
[2] Madlaina Boillat, Pierre-Mehdi Hammoudi, Sunil Kumar Dogga, et al,. Neuroinflammation-Associated Aspecific Manipulation of Mouse Predator Fear by Toxoplasma gondii. Cell Reports, 2020. 30, 320–334. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.12.019
[3] https://www.sciencemag.org/news/2020/01/brain-parasite-may-strip-away-rodents-fear-predators-not-just-cats. doi:10.1126/science.aba8985