對于健康的人來說，弓形蟲病感染可能不會出現明顯的症狀。換句話說，您可能在不知情的情況下被感染了。然而，潛伏弓形蟲病引起的神經損傷可能對人體神經和心理産生深遠的影響。
編寫|于濤 （印第安納大學醫學院）
恐怖僵屍螞蟻
大衛·阿滕伯勒（David Attenborough）在紀錄片《行星地球》（Planet Earth）中描述了一隻被恐怖分子寄生真菌操縱的僵屍螞蟻。被稱為冬蟲夏草的孢子在入侵子彈螞蟻的身體後以強大而殘酷的方式控制着它們的心髒。寄生孢子在侵入子彈蟻的大腦後，導緻它們失去方向感，像僵屍一樣，用下颚殺死植物的莖。在大約三周的時間裡，蠕蟲草的子實體從子彈蟻的頭部長出來，這是一個漫長而可怕的過程。
視訊：蟲子如何殺死子彈蟻（去"回到公園"公衆号觀看）
為了弄清楚真菌感染改變螞蟻行為意味着什麼，科學家們對泰國熱帶雨林中的樟子松進行了深入研究。科學家發現，正常的木蟻向特定方向行進，很少迷路，在被部分蛇蚯蛇虱感染後，它們變得像無頭蒼蠅一樣随機抽搐，從樹梢上掉下來，再也不回到幹燥、炎熱的樹冠上，生活在離地面約25厘米的地方。它又冷又潮濕，是真菌生活的絕佳環境。更可怕的事情發生在正午太陽最強的時候，當入侵木蟻大腦的真菌開始操縱它們，迫使它們像僵屍一樣咬住葉子的葉脈時。真菌比這強大得多，在木蟻的大腦中繁殖，導緻它們的下颌肌肉收縮得如此之大，以至于它們的下颚侵入深層組織并形成"鎖颚"。結果，在木蟻死後，它們的身體仍然牢牢地綁在葉子的脈絡上，這種現象被稱為"死亡抓地力"。幾天後，真菌從木蟻的頭部出來，散落出新的孢子，感染了其他木蟻。
事實上，能夠操縱宿主行為的寄生蟲可以遠遠超出蟒蛇，一些微生物或寄生蟲甚至可以影響人類的大腦和行為，比如著名的弓形蟲病。
弓形蟲病 - 最"成功"的寄生蟲之一
弓形蟲被科學家譽為最"成功"的寄生蟲之一，因為它可以感染幾乎所有的溫血動物。據估計，世界人口的30%至35%感染了弓形蟲病。也許很多人對弓形蟲病的了解源于一句話，"孕婦不能養貓"。這句話現在看來可能并不完全準确，但它的影響足以讓許多科學工作者遠離視線。事實上，科學家在100多年前就發現了弓形蟲病。
1908年，突尼西亞巴斯德研究所的科學家查爾斯·尼科爾（Charles Nicolle）在北非研究了利什曼病的宿主，利什曼病是一種導緻人類發黑熱病的危險病原體。查爾斯認為，Ctenodactylus gundi是一種生活在突尼西亞南部山麓和山脈的齧齒動物，可能是利什曼病的天然宿主。在他的研究過程中，查爾斯偶然發現了另一種與利什曼病形式完全不同的寄生蟲。他根據其宿主和弓形形狀将其命名為"弓形蟲"。經過許多科學家的仔細探索，弓形蟲病的生命周期和許多緻病機制現在已經得到了清晰的認識。
不同形式的神經節弓形蟲病。一個。快速擴散者，b。擴散者的内部結構圖，c。袋子裡裝滿了大量緩慢的擴散者，形狀與擴散者相似，但昆蟲體較小。資料來源：https://www.jotscroll.com/forums/11/posts/204/toxoplasma-gondii-life-cycle-parasite-transmission-diagnosis-test.html
貓是人類最親密的寵物之一，也是弓形蟲病的最愛宿主。弓形蟲病可以在貓的小腸中完成整個生命周期。不幸的是，貓也是弓形蟲病的最終宿主，這意味着弓形蟲病可以在貓的腸道中進行有性繁殖，同時産生大量的卵。感染弓形蟲病的貓在排便時排出大量的卵。當囊被貓排洩時，它會在貓砂等環境中繼續發育以産生成熟的孢子，當它們接觸到含有成熟孢子的卵囊時，這些孢子會感染人類或其他動物。但有一件事需要擔心，那就是人類并不是弓形蟲病的最終宿主，感染弓形蟲病的人也不會四處傳播卵子。
雖然獸醫已經有辦法診斷和治療貓的弓形蟲病，而且科學喂養的貓不容易受到感染，但懷有嬰兒的母親需要更加小心。這是因為母親感染弓形蟲病後，很容易擴散到胃中的胎兒，後果嚴重。如果感染發生在妊娠早期之前或期間，約10%的病例發生在母嬰傳播中，這反過來又導緻流産或嚴重的胎兒畸形，如腦積水和小頭畸形。如果感染發生在懷孕的晚期，胎兒被感染的機率增加到50%至60%。是以在懷孕準備和懷孕期間，鏟土的工作會暫時讓寶爸爸來做。
但問題是，如果一個沒有懷孕的人感染了弓形蟲病，可以嗎？
急性弓形蟲病通常是一種自限性疾病，可引起發燒、疲勞、頭痛和頸部淋巴結腫大等症狀。在免疫功能低下的個體中，弓形蟲病感染可導緻嚴重症狀甚至死亡。幸運的是，免疫系統正常的健康人即使感染了弓形蟲病，通常也不會出現嚴重的症狀，許多人甚至不知道他們何時被感染。然而，随着科學研究的進展，人們越來越認識到，沒有急性症狀的隐性或慢性感染患者實際上可能會出現另一種形式的症狀。這要從貓和老鼠的故事說起。
主動找貓單鼠
老鼠似乎天生就害怕貓。如果将實驗室飼養的小鼠放在一個盒子裡，并在盒子的一角滴幾滴貓尿，老鼠會主動避開貓尿是尿液的角落。與此同時，小鼠中與壓力相關的激素水準也随之增加，這使得它們更加警覺，對疼痛的敏感性降低。然而，感染弓形蟲病的小鼠不會避開貓尿的角落，一些受感染的小鼠被氣味所吸引。這種奇怪的現象讓科學家大開眼界。
在進一步的研究中，科學家們發現，弓形蟲病感染的齧齒動物對貓的氣味下降似乎不是由于嗅覺功能受損，而是由于宿主對食物停滞風險的看法發生了變化。這背後是神經和生理機制的複雜變化，科學家現在普遍認為，神經遞質水準或代謝變化和荷爾蒙變化可能是弓形蟲病影響齧齒動物行為的主要原因。
事實上，弓形蟲病感染會增加小鼠大腦中的多巴胺信号傳導。例如，研究發現，含有大量多巴胺的弓形蟲病囊腫在受感染小鼠的大腦中形成。體外培養的多巴胺細胞（合成和釋放多巴胺的神經細胞）在感染弓形蟲病後也會分泌更多的多巴胺。盡管受感染的小鼠在行為實驗中表現出更強的探索行為，但當其多巴胺途徑受到抑制時，行為變化消失了。這些發現表明弓形蟲病感染與多巴胺能量神經調節系統的變化之間存在聯系。
另一方面，多巴胺是一種與獎勵或快樂相關的神經遞質，也會影響宿主的動機和目标導向的行為。科學家認為，寄生性弓形蟲病通過增加多巴胺信号來幹擾小鼠的行為，促使它們發展出探索捕食者氣味的非典型動機。其他研究發現，弓形蟲病在小鼠大腦中感染樹突狀細胞時，會使它們分泌更多的γ γ-氨基丁酸，這是大腦中重要的抑制性神經遞質，具有減少恐懼和焦慮的作用。
然而，2020年發表的一項研究挑戰了老鼠和貓的故事。研究發現，弓形蟲病改變了小鼠對捕食者的厭惡，但厭惡的變化不是選擇性的。換句話說，弓形蟲病感染不會促使老鼠專門去貓咪那裡殺死 - 或者可能是其他動物。事實上，狐狸（捕食者）和豚鼠（非捕食者）的氣味可以吸引受感染的老鼠。是以，該研究得出結論，弓形蟲病降低了受感染小鼠的廣泛焦慮水準，增加了它們的探索行為和好奇心，導緻這些行為改變。
此外，該研究發現，小鼠行為變化的嚴重程度與大腦中弓形蟲病引起的囊腫數量有關，并且由囊腫引起的促炎細胞因子水準似乎與小鼠行為的變化有關。這表明弓形蟲病感染不僅促進了最終宿主貓對齧齒動物的捕食，而且還增加了其他齧齒動物捕食者的成功率，這也促進了弓形蟲病在中間宿主之間的傳播。
研究還發現，弓形蟲病可以侵入大鼠的睾丸，導緻睾丸激素細胞中睾丸激素合成的增加，而睾丸激素水準升高會導緻大鼠轉向性行為而不是防禦行為。另一方面，弓形蟲病感染也會影響雌性大鼠的黃體酮水準。弓形蟲病感染對齧齒動物行為還有哪些其他影響？它産生了什麼影響？有許多未知的秘密等待着科學家的發現。
精神分裂症可能是由于感染弓形蟲病？
雖然在将小鼠行為的結果直接應用于人類行為和心理學時，我們應該非常謹慎，但很明顯，弓形蟲病感染引起的對中樞神經系統的發炎反應可導緻與神經退行性疾病相關的神經元損傷，并可能導緻阿爾茨海默病。是以，弓形蟲病感染對人類神經元功能的潛在影響不應被低估。
—— Boillat M. et al， Cell Reports， 2020
雖然弓形蟲病的急性感染通常不會引起明顯的症狀，但越來越多的研究表明，慢性弓形蟲病感染與人類行為和精神疾病的變化之間存在聯系。近幾十年的研究表明，潛伏性弓形蟲病感染與帕金森病，阿爾茨海默病，隐性癫痫，複發性偏頭痛，自閉症，強迫症和腦惡性良性腫瘤的風險增加以及精神分裂症，抑郁症，一般焦慮症，人格障礙和雙相情感障礙等精神疾病的風險因素之間存在潛在聯系。
弓形蟲病和感染細胞。|資料來源：https://blogs.unimelb.edu.au/sciencecommunication/2014/09/09/the-parasites-in-you/
潛伏在人群中的弓形蟲病感染可導緻腦功能受損，導緻廣泛的行為和神經精神變化。潛伏性弓形蟲病感染可能會改變沖動控制，引發更普遍的危險行為和暴力。該研究發現，血清陽性的女性個體表現出更高的攻擊性，而男性個體則過度沖動。在神經認知功能中，弓形蟲病的潛在感染與精神活動能力下降（精神運動表現）、注意力不集中、智商下降和人格特質變化有關。一般來說，這些屬性可能會影響人格現象，并最終導緻各種危及生命和健康的行為，包括自殺和殺人。
波蘭華沙大學法醫系的病理學家在2010年至2013年期間對97例男性屍檢病例的樣本進行了研究，發現大腦中弓形蟲病基因組的DNA與過量飲酒之間沒有關聯，但死亡的發生之間存在很強的相關性。2003年，一項使用現代心理生物學問卷的研究對857名應征入伍者進行了測試，發現弓形蟲病陽性的人在三個方面得分較低：沖動，奢侈和紊亂，而不是未感染弓形蟲病的健康人。令測試驚訝的是，陽性受試者的智商和受教育程度低于健康受試者。
2002年發表的一項研究調查了146名涉及交通事故的司機/行人，并将其與居住在同一地區的一般人群進行比較，發現交通事故組中弓形蟲病的血清陽性率明顯高于一般人群。該研究還計算出，弓形蟲病潛伏感染的人發生交通事故的可能性是弓形蟲病陰性人群的2.65倍。雖然導緻交通事故的因素衆多且複雜，但患有慢性弓形蟲病的駕駛員确實比健康駕駛員具有更長的反應時間。同時，不遵守交通規則也是弓形蟲病患者的特征之一。
慢性弓形蟲病感染與潛在緻命危險行為之間存在很強的相關性。目前的研究表明，弓形蟲病的廣泛傳播可能導緻全球數十萬人死亡，包括道路交通事故、工傷事故和自殺。這些發現表明，需要定期對高度負責的職業人員進行弓形蟲病篩查，例如飛行員，空中交通管制員或專業司機。對感染者進行适當治療可以減少道路交通事故和自殺的數量，并降低神經精神疾病的風險。
通過對小鼠和人類的研究，科學家們發現弓形蟲病對中樞神經系統有很強的胃口。弓形蟲病對人類行為的影響可能與寄生蟲在大腦特定區域的位置有關。由弓形蟲病形成的囊腫可以擴散到整個大腦，但在大腦的半球，河馬，杏仁核，基底部分，小腦，大腦皮層，腦幹和嗅球中是首選的。杏仁核是中樞神經系統中與恐懼和焦慮相關的區域，2007年發表在PNAS上的一項研究表明，杏仁核中的弓形蟲病囊腫可能是影響宿主行為變化的關鍵。
弓形蟲病在人腦中形成囊腫（白色區域）。來源：microbewiki.kenyon.edu/index.php/檔案：Oit_c3_d04.png
弓形蟲病不僅可以感染神經元，還可以感染小神經膠質細胞和星形神經膠質細胞等細胞。弓形蟲病的慢速繁殖者抑制細胞凋亡并在宿主細胞中存活多年或直到宿主生命的結束。腦中的弓形蟲病囊腫可引發多種細胞增多性分泌發炎細胞因子和細胞因子，而持續的局部神經發炎反應也被認為是引發各類神經精神行為改變的因素之一。與齧齒動物類似，弓形蟲病可以引發人腦中多巴胺和其他神經遞質通路的變化，這反過來又會影響大腦對運動控制，動機，快樂，成瘾，獎勵和恐懼的反應。
為什麼微生物和寄生蟲會改變宿主的行為？
齧齒動物 - T. Gondii模型是科學家研究最多的寄生蟲行為操縱模型之一。弓形蟲病通過改變大腦對恐懼的感覺并在感染小鼠等齧齒動物後增加好奇心，使其更容易被貓捕食。這樣，弓形蟲病可以順利地進入貓的身體，并在臨終前的主體産生大量的卵囊，感染更多的宿主。
無論是将螞蟻變成僵屍的真菌，還是賦予小鼠腸道的弓形蟲病，微生物和寄生蟲通常都有特定的選擇：
一系列呼吸道傳播病原體，如流感病毒和冠狀病毒，在感染宿主後通過刺激宿主的呼吸道引起咳嗽和打噴嚏，并在宿主産生的氣溶膠的幫助下有效傳播。呼吸道病原體每年可通過這種有效的傳播形式感染數億人。
通過消化道傳播的病毒，如輪狀病毒和諾如病毒，在感染後可引起宿主嚴重的腹瀉和嘔吐。大量的病毒顆粒通過嘔吐物和糞便傳播到環境中，其他宿主通過新的"糞嘴途徑"被感染。
患有狂犬病的狗表現出更高水準的攻擊性和咬傷行為。由于病犬的唾液中含有大量的狂犬病病毒，這種行為改變可能會增加病毒傳播給易感宿主的機會。
對意外/死胡同宿主的研究表明，改變宿主行為也可能是進化過程中微生物和寄生蟲選擇性适應宿主的副作用。例如，感染弓形蟲病的海獺更容易被鲨魚捕食，但鲨魚是弓形蟲病的"死胡同"，對弓形蟲病不利。雖然狂犬病病毒可以通過在感染狗後改變其行為來增加其傳播機會，但行為改變，如多動症，恐懼痙攣和由狂犬病病毒感染引起的嚴重躁狂症，似乎對病毒本身沒有選擇性的好處。弓形蟲病對人類行為有什麼影響，是選擇性适應還是選擇性适應的副作用？我們還沒有答案。
引用
1. 阿爾瓦拉多-埃斯基維爾C、帕切科-維加SJ、埃爾南德斯-蒂諾科、薩爾塞多-哈克斯M、桑切斯-安瓜亞諾LF、貝魯門-塞戈維亞LO、拉巴戈-桑切斯E、利森費爾德O.州際卡車司機的弓形蟲感染：病例對照血清陽性率研究。寄生載體。2015;8:77
2. Beste C， Getzmann S， Gajewski PD， Golka K， Falkenstein M （2014） 潛伏弓形蟲感染導緻健康老年人目标導向行為缺陷。神經生物學衰老。2014;35: 1037-1044
3. Boillat M， Hammoudi P， Dogga SK， Pagès S， Goubran M， Rodriguez I， Soldati-Favre D. 神經發炎相關 特異性操縱岡迪弓形蟲對小鼠捕食者的恐懼。細胞代表2020;30：320-334.e6
4. 庫克結核病，布倫納洛杉矶，克隆人CR，蘭根伯格P，伊格比德A，吉格林I，哈特曼AM，孔特B，弗裡德爾M，布倫丁L，格羅爾MW，Can A，Rujescu D，Postolache TT。弓形蟲的"潛伏性"感染：與健康成年人的性狀攻擊性和沖動性有關。J Psychiatr Res. 2015;60: 87-94
5. Fabiani S， Pinto B， Bonuccelli U， Bruschi F. 弓形蟲病與神經精神疾病之間關系的神經生物學研究。神經科學學報 2015;351: 3-8
6. Flegr J （2013） 弓形蟲如何以及為什麼會讓我們發瘋。趨勢 寄生蟲醇.2013;29: 156-163
7. Flegr J， Havlícek J， Kodym P， Malý M， Smahel Z. 潛伏弓形蟲病受試者交通事故風險增加：回顧性病例對照研究。BMC感染 Dis. 2002;2:11
8. Flegr J， Preiss M， Klose J， Havlícek J， Vitáková M， Kodym P. 潛伏感染原生動物寄生蟲弓形蟲多巴胺的男性尋求精神生物學因素新奇水準下降和智力下降，精神分裂症和弓形蟲病之間缺失的聯系？Biol Psychol. 2003;63: 253-268
9. Fuks JM， Arrighi RB， Weidner JM， Kumar Mendu S， Jin Z， Wallin RP， Rethi B， Birnir B， Barragan A. GABA能信号傳導與感染弓形蟲的樹突狀細胞中的超遷移表型有關。PLoS Pathog.2012;8：e1003051
10. Golcu D， Gebre RZ， Sapolsky RM. 弓形蟲以發情周期依賴性方式影響雌性大鼠的厭惡行為。生理學和行為學。2014;135:98-103
11. Havlícek J， Gasová ZG， Smith AP， Zvára K， Flegr J. 潛伏性"無症狀"弓形蟲病受試者的精神運動表現下降。寄生蟲學。2001;122: 515-520
12. Hughes DP， Andersen SB， Hywel-Jones NL， Himaman W， Billen J， Boomsma JJ. 死于真菌感染的僵屍螞蟻的行為機制和形态症狀。BMC Ecol. 2011;11:13
13.萊斯特D.腦寄生蟲和自殺。心理代表2010;107: 424.
14.萊斯特D.弓形蟲和兇殺案。心理代表 2012;111: 196-197
15. Lim A， Kumar V， Hari Dass SA， Vyas A. 弓形蟲感染增強大鼠睾丸類固醇發生症。分子生态學。2013;22:102-110
16. 馬爾科維茨 AA， 西馬内克 AM， 約爾肯 RH， 加萊亞 S， 科甯 KC， 陳 S， 艾洛 AE.剛地弓形蟲和焦慮症在基于社群的樣本中。腦行為免疫. 2015;43:192-197
17. 普蘭多夫斯基 E， 加斯凱爾 E， 馬丁 H， 杜貝 JP， 韋伯斯特 JP， 麥康基 GA.嗜神經寄生蟲弓形蟲增加多巴胺代謝。PLoS One 2011;6： e23866
18. 斯卡洛娃， A.， 科迪姆， P.， 弗林塔， D. 和 弗萊格， J.多巴胺在弓形蟲誘導的小鼠行為改變中的作用：行為學和精神藥理學研究。寄生蟲學 2006;133:525-535
19. 托裡 EF， 巴特科 JJ， 約爾肯 RH.弓形蟲和精神分裂症的其他危險因素：更新。精神分裂症公牛。2012;38:642–647
20. Vyas A， Kim SK， Giacomini N， Boothroyd JC， Sapolsky RM. 齧齒動物弓形蟲感染引起的行為變化對貓氣味的厭惡具有高度特異性。美國國家科學院院刊 2007;104:6442-6447
21. Yagmur F， Yazar S， Temel HO， Cavusoglu M. May 弓形蟲增加土耳其受試者的自殺未遂初步結果？法醫科學國際 2010;199:15-17