撰文｜nagashi

編輯｜王聰

2012年，韓國(guó)上映了一部名為《鐵線蟲入侵》的生物災(zāi)難驚悚電影，電影中，原本寄生于昆蟲的鐵線蟲發(fā)生變異而寄生于人體，到達(dá)繁殖期的鐵線蟲會(huì)令宿主神志不清，投水自殺，再進(jìn)入水中大量繁殖。

鐵線蟲，體型細(xì)長(zhǎng)，呈馬鬃狀，最長(zhǎng)可達(dá)1米，幼蟲寄生在螳螂、蝗蟲等節(jié)肢動(dòng)物體內(nèi)，鐵線蟲幼蟲在節(jié)肢動(dòng)物體內(nèi)會(huì)誘使宿主去尋找水源，進(jìn)而讓自己成功進(jìn)入水中成長(zhǎng)并自由生活。鐵線蟲在世界各地廣泛分布，可通過(guò)水源感染人體，引起鐵線蟲病（感染人類的情況比較罕見）。

鐵線蟲從螳螂體內(nèi)鉆出尋找水源，來(lái)源見水印

鐵線蟲看起來(lái)很恐怖，但是好在平時(shí)生活中只要注意不接觸污水，其實(shí)并沒(méi)有什么機(jī)會(huì)被感染，而且，人類感染鐵線蟲的情況很少見。

然而，實(shí)際生活中，人類卻很容易接觸和感染另一種寄生蟲——剛地弓形蟲。鐵線蟲會(huì)誘使宿主尋找水源，仿佛精神控制一般，而弓形蟲對(duì)宿主的精神控制有過(guò)之而無(wú)不及。

多達(dá)30%的人類已感染弓形蟲

剛地弓形蟲（Toxoplasma gondii）是貓科動(dòng)物的腸道球蟲，1908年由法國(guó)學(xué)者Nicolle及Manceaux在北非剛地梳趾鼠的肝脾單核細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)，蟲體呈弓形，命名為剛地弓形蟲。

剛地弓形蟲在全世界廣泛分布，人和許多動(dòng)物都能感染，隨著養(yǎng)貓人群的增加，全世界有近三分之一的人群被感染，中國(guó)陽(yáng)性感染率為5%—20%，部分地區(qū)高達(dá)30%以上。

剛地弓形蟲有一個(gè)復(fù)雜的生命周期，包括有性和無(wú)性兩個(gè)階段。盡管這種寄生蟲能夠感染許多哺乳動(dòng)物，但它只能在包括家貓?jiān)趦?nèi)的貓科動(dòng)物中完成其生命周期。即，除了終宿主以外，弓形蟲在其他動(dòng)物體內(nèi)只能進(jìn)行無(wú)性繁殖，不能向外界散播它的后代。

弓形蟲感染的潛在危害

剛地弓形蟲是一種重要的機(jī)會(huì)致病原蟲（opportunistic protozoan），從上世紀(jì)20年代開始，醫(yī)生開始認(rèn)識(shí)到如果女性在懷孕期間被弓形蟲感染，可能會(huì)導(dǎo)致嬰兒生病，在某些情況下還會(huì)導(dǎo)致失明、智力發(fā)育遲緩，甚至嚴(yán)重的腦損傷或死亡。

弓形蟲也是免疫力低下人群的重大威脅：在艾滋病剛開始流行的時(shí)候，科學(xué)家還沒(méi)有研發(fā)出有效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物，許多艾滋病患者晚期因弓形蟲感染而深受癡呆癥折磨。

有些研究認(rèn)為，弓形蟲感染可以潛在地影響人類的行為，甚至世界的文化。例如在2010年南非世界杯淘汰賽階段的八場(chǎng)比賽中，全部都是弓形蟲感染率高的國(guó)家獲得了勝利。

但好在健康的兒童和成人通常在感染弓形蟲初期的癥狀和普通的流感差不多，只不過(guò)在病人抵抗住弓形蟲的侵害之后，弓形蟲并沒(méi)有被徹底消滅，還有可能潛伏在大腦細(xì)胞中。

弓形蟲能夠潛伏在大腦，進(jìn)行精神控制

早期研究發(fā)現(xiàn)，弓形蟲對(duì)嚙齒動(dòng)物（鼠、兔等等）具有一種奇怪的“精神控制”能力，一旦感染了這種大腦寄生蟲，小鼠的大腦和行為便受到重大的影響，它們似乎就不再害怕貓，變得更容易被吃掉，這樣貓也會(huì)更多地感染上弓形蟲。

可以說(shuō)這種寄生蟲相當(dāng)?shù)摹?strong>聰明”，可以通過(guò)“精神控制”操縱被感染者的行為，進(jìn)而達(dá)到繁殖的目的。甚至一些研究將人類感染弓形蟲與沖動(dòng)/精神分裂等心理健康狀況聯(lián)系起來(lái)。

但是，弓形蟲究竟是如何影響宿主的行為，以及對(duì)宿主“精神控制”的能力程度有多高，一直存在著激烈的科學(xué)辯論。

2020年1月，瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的研究人員在 Cell 雜志子刊  Cell Reports 雜志發(fā)表了題：Neuroinflammation-Associated Aspecific Manipulation of Mouse Predator Fear by Toxoplasma gondii 研究論文。

這項(xiàng)研究表明，剛地弓形蟲感染會(huì)讓老鼠更渴望探索，并消除了對(duì)捕食者（不僅僅是對(duì)貓）的恐懼，此外，研究發(fā)現(xiàn)行為改變的嚴(yán)重程度與大腦中的弓形蟲囊腫數(shù)量呈正相關(guān)，指出了廣泛的與免疫相關(guān)的行為改變。

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)：感染弓形蟲后的小鼠不僅是不害怕貓，它們心很大，哪哪兒都敢去，冒險(xiǎn)精神更強(qiáng)了。但這對(duì)小鼠來(lái)說(shuō)，這并不是什么好事，膽大、好奇的小鼠更有可能外出而被吃掉。每當(dāng)它被吃掉的時(shí)候弓形蟲都會(huì)被傳播下去。

那么，為什么感染弓形蟲后，小鼠會(huì)發(fā)生如此巨大的行為改變呢？

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提出，大腦中弓形蟲囊腫引起的免疫反應(yīng)是被感染者行為改變的基礎(chǔ)。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)囊腫在小鼠皮層（大腦外層）的分布大致均勻。對(duì)腦組織的遺傳分析揭示了某些炎癥標(biāo)志物。研究表明，囊腫的數(shù)量和炎癥的水平都與被感染小鼠的行為改變程度呈正相關(guān)。給感染了弓形蟲的小鼠服用消炎藥可以逆轉(zhuǎn)它們的一些行為變化。

這項(xiàng)研究結(jié)果表明，弓形蟲已經(jīng)找到了一個(gè)寄生在大腦中的“絕佳位置”：侵入大腦足以激發(fā)一種免疫反應(yīng)，使宿主向捕食者靠近，但又不足以立即殺死宿主。這可以稱得上是“一個(gè)非常聰明的策略”。在某種程度上，弓形蟲是一個(gè)“瘋狂的天才”。

CRISPR基因編輯帶來(lái)解決辦法

全世界約有三分之一的人類感染并攜帶了弓形蟲，這些弓形蟲給免疫力低下者帶來(lái)了很大的潛在風(fēng)險(xiǎn)，此外，弓形蟲感染對(duì)孕婦來(lái)說(shuō)也是一個(gè)不能忽視的潛在威脅。因此，預(yù)防和控制弓形蟲感染，對(duì)人類健康和公共衛(wèi)生有重大意義。

2020年12月，瑞士蘇黎世大學(xué)的研究人員在 Journal of Biological Methods 雜志發(fā)表了題為：A streamlined CRISPR/Cas9 approach for fast genome editing in Toxoplasma gondii and Besnoitia besnoiti 的研究論文。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)CRISPR基因編輯技術(shù)，創(chuàng)造了一個(gè)弓形蟲突變株，該突變株表現(xiàn)出受精不良、繁殖力降低，并導(dǎo)致其卵囊無(wú)法產(chǎn)生子孢子。用這種基因編輯改造的弓形蟲感染貓科動(dòng)物，能夠完全防止弓形蟲感染后的卵囊和子孢子的傳播。

這表明，這種基因編輯后的弓形蟲可作為一種減毒疫苗，能夠阻止弓形蟲的傳播。

更重要的是，研究團(tuán)隊(duì)表示，該研究使用電轉(zhuǎn)染Cas9蛋白和化學(xué)合成的sgRNA，這種瞬時(shí)組分，不含有質(zhì)粒，在編輯弓形蟲基因后，該組分會(huì)迅速被降解，能夠最大程度避免脫靶效應(yīng)帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

弓形蟲具有復(fù)雜的生命周期，幾乎能感染所有的溫血?jiǎng)游?/strong>，包括野生嚙齒動(dòng)物、鳥類、哺乳動(dòng)物，以及人類。據(jù)估計(jì)，全世界有超過(guò)20億人感染并攜帶弓形蟲，人類主要通過(guò)三種途徑感染弓形蟲：食源性感染；母嬰感染；動(dòng)物對(duì)人感染（主要是寵物貓）。

這項(xiàng)研究中開發(fā)的CRISPR基因編輯弓形蟲突變株，能夠有效預(yù)防貓科動(dòng)物傳播弓形蟲，從而斷絕上述最后一條傳播途徑。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.12.019

https://www.jbmethods.org/jbm/article/view/343

本文由“健康號(hào)”用戶上傳、授權(quán)發(fā)布，以上內(nèi)容（含文字、圖片、視頻）不代表健康界立場(chǎng)?！敖】堤?hào)”系信息發(fā)布平臺(tái)，僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)，如有轉(zhuǎn)載、侵權(quán)等任何問(wèn)題，請(qǐng)聯(lián)系健康界（jkh@hmkx.cn）處理。

相關(guān)知識(shí)

貓?jiān)诖采纤X孕婦回感染弓形蟲
夏季如何預(yù)防弓形蟲
弓形蟲對(duì)胎兒的危害
孕期預(yù)防感染：保護(hù)寶寶免疫系統(tǒng)
基因編輯領(lǐng)域先驅(qū)張鋒團(tuán)隊(duì)：或?qū)㈤_啟基因編輯的下一世代
孕婦如何預(yù)防感冒傳染
孕期如何預(yù)防感冒
糖尿病患者感染帶狀皰疹風(fēng)險(xiǎn)更高，專家提醒：50歲+人群在秋冬季要做好預(yù)防護(hù)
感染HPV＝癌癥？15個(gè)問(wèn)答，帶你了解為什么要接種HPV疫苗
哺乳期怎么預(yù)防感冒傳染給寶寶

網(wǎng)址: 30%人類被貓感染弓形蟲，通過(guò)“精神控制”，讓被感染者更愛冒險(xiǎn)，CRISPR基因編輯開發(fā)出預(yù)防疫苗 http://www.u1s5d6.cn/newsview128213.html