长期以来，人们都知道寄生虫会与宿主产生强烈的相互作用，甚至能够显著改变宿主的健康状况——这一过程被认为增加了寄生虫成功完成生命周期的机会。
例如，啮齿类动物感染了世界上最常见的寄生虫之一，刚地弓形虫，已经得到了很好的证明增加冒险行为对猫科捕食者(猫科动物的最终宿主弓形虫)．这种巧妙的寄生虫也被证明会引起人类攻击性和冲动行为增加，奇怪的是，甚至可能增加了创业活动．
三棘鱼的感染是宿主和寄生虫相互作用以及寄生虫如何为了自身利益而改变宿主行为的一个很好的例子(Gasterosteus aculeatus)Schistocephalus固相。
感染引起的宿主行为变化可以从先前存在的特征的轻微改变(如上面提到的增加)，到完全新的行为的形成。
美国固相是一种寄生绦虫(绦虫)，利用三种宿主生物完成其生命周期;一种环足桡足类动物(小型甲壳纲动物)、三刺棘鱼(硬骨鱼)和食鱼鸟类。两种前宿主为中间宿主，食鱼水鸟为最终宿主美国固相，为寄生虫雌雄同体的繁殖过程提供了适宜的环境。
正如之前的两篇博客所描述的，美国固相已经被证明可以改变它的行为桡足动物和棘鱼中间宿主。在一个受感染的棘鱼宿主中，生理上的变化(例如氧气消耗增加和能量储备减少)已经显示，以及改变群体性的行为比如，失去了对捕食者的抵抗能力，并且更接近水面。
尽管寄生虫对受感染宿主的影响已被很好地观察到，但有关所见的剧烈行为变化所涉及的分子途径的信息相对较少，包括在美国固相棘鱼系统。基于以上提到的生理和行为变化，可以假设诱发这些变化的机制必须包括相互关联的结构和过程，如神经回路、神经内分泌调节、基因表达变化和表观遗传调节。
在最近的一份出版物中，露西·格雷西亚和同事们在寄主引起行为变化的背景下，研究寄主和寄主之间相互作用的机制基础。
为了实现这一目标，研究人员对刺鱼大脑中基因的全基因组表达进行了研究RNA-seq．
- 首先，研究人员进行了分析转录组感染的刺鱼他们预测刺鱼会表现出与行为、生理和宿主对感染变化的反应相关的基因表达变化。
- 其次，他们使用了没有绦虫生长的暴露的刺鱼。他们预测，暴露的鱼将与受感染的鱼共享一种基因表达模式，因为与宿主对感染反应相关的基因表达相同。
- 最后，对一些刺鱼进行了SSRI治疗(选择性5 -羟色胺再摄取抑制剂治疗),因为这药物也会引起类似的行为改变对那些由固相感染。研究人员预测，如果SSRI影响相同的分子途径美国固相那么当比较经ssri治疗和感染的刺鱼的基因表达时，就会发现大量重叠。
因此，他们的调查包括四个实验组:健康对照组的刺鱼，美国固相受感染的刺鱼，暴露于寄生虫(但未感染)的刺鱼，以及经ssri治疗的刺鱼。
大脑中的分子通路随之改变美国固相感染
研究人员发现，受感染的刺鱼和健康的刺鱼之间有105个基因表达差异。其中45个基因仅在受感染鱼和健康对照鱼的比较中有差异表达，因此被认为是感染的基因组特征。
在这45个基因中，有几个基因编码了参与肌醇在受感染的鱼的大脑中发现了不同的通路。其中一个基因，IMPA 1，编码IMPase 1-肌醇代谢的关键酶。与暴露、ssri处理和健康对照鱼相比，感染刺鱼的大脑中IMPase 1上调和表达更高。
在人类中，肌醇代谢的改变与一些神经系统疾病有关，例如双相患者出现的躁狂症状。在这些患者中，氯化锂被用于通过阻断IMPase 1活性来减轻疾病的行为症状。因此，研究人员进行了测试，看看他们是否能“挽救”两种改变的行为美国固相-受感染的鱼(倾向于游近水面，对捕食者的攻击缺乏反应)以同样的方式利用锂。
他们的结果表明，治疗使受感染的刺鱼的行为(部分)更像健康的鱼，因此暗示肌醇途径的改变可能是观察到的行为显著改变的直接原因美国固相棘鱼模型系统。
暴露鱼和受感染鱼转录组重叠
分析结果显示，感染和暴露的刺鱼没有类似的大脑表达谱，这与他们的预测相反。有趣的是，暴露在环境中的鱼的大脑基因表达也与健康鱼不同，因此产生了“暴露”的基因组特征。看来即使是接触美国固相对刺鱼脑化学有显著影响。
ssri治疗和感染的鱼转录组重叠
对经ssri治疗和感染的刺鱼大脑中共享基因表达的分析显示，只有四个共同基因参与细胞组织和运输。这种微小的重叠可能是因为ssri类药物被专门设计用来作用于一个独特的靶点，然而美国固相影响许多特征，以及行为。而且，这并不一定意味着ssri和美国固相针对不同的分子路径，只是观察到的相似性被多个分子差异掩盖了。
结论与展望
Lucie Grecias和同事的这项工作旨在确定受寄生虫感染的刺鱼的大脑基因表达谱，以识别与健康对照组刺鱼不同的基因组特征。他们的结果使预测成为可能美国固相通过肌醇途径直接操纵棘鱼宿主。然而，正如作者指出的那样，需要测试来发现改变的肌醇途径是宿主对感染反应的副作用，还是由寄生虫操纵的直接结果。因此，团队的下一个自然步骤是确定是否美国固相通过特别操纵IMPase 1和肌醇途径来改变其宿主的行为，如果经过实验改变途径的刺鱼经历了相同的改变行为，增加了它们被最终鸟类宿主捕食的概率。
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