从进化角度看应激对健康的影响_5-ht论文

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分类号B845

进化使得生物种群能够适应自然界千变万化的应激源,这是生物体生存和发展的基础。达尔文(C.Darwin)的自然选择理论认为:动物种群由适应的优势性和局限性个体组成,某些个体出现了特定的变异,这一变异赋予了它们在生活环境中某些生存优势,让它们有足够长的寿命完成繁殖,有更多的机会将它们的特性遗传给下一代。自然选择通过使适应性群体的有效繁殖而造就了遗传优势,即使这个过程可能有损于个体的健康和寿命。换言之,生物进化的结果是适应优势性群体的扩增,但可能增加了种群中某些个体对不同应激性疾病的易感性。

以往,应激引起的行为和生理改变往往简单地以病理生理学的观点来解释,而用进化的观点能更好地解释不同个体对于应激性疾病具有不同的潜在易感性。一些个体比其他个体更容易罹患应激性疾病是取决于其对环境的适应性,这提示了特定的环境条件引发的应激反应对不同个体产生了不同的非稳态负荷[1~4]。从进化的观点讨论应激性疾病的发生要求不仅要分析非稳态负荷的害处,还要分析应激引起改变的益处,尤其是非稳态。因为个体应激性疾病的发生源于种群中采取同一类适应策略的个体在进化过程中非稳态的获益和非稳态负荷之间的平衡。也就是说个体应激性疾病的发生虽然可能不利于个体的健康,但可能有利于种群中这一类型的个体取得在自身生活环境中的生存优势进而通过自然选择获得遗传优势。

首先,本文从进化的观点解释了不同类型个体应对应激的不同行为策略。攻击性个体(“鹰派”)在面对危险时通常采取“战斗或逃避”(fight-flight)反应策略;而非攻击性个体(“鸽派”)则采取“僵住或隐藏”(freeze-hide)行为策略[3,4]。不同行为策略需要通过不同的生理基础来实现,“鹰派”和“鸽派”在生理基础上的不同主要表现在神经内分泌系统、心血管和代谢系统、免疫系统等方面。行为策略和生理基础的差异使得一定环境条件下引发的应激反应对不同个体产生了不同的非稳态获益和代价(非稳态负荷)。非稳态的获益和代价影响了健康和疾病间的平衡:“鹰派”由于非稳态调质失调,更可能出现暴力行为,发展成冲动控制障碍、高血压、慢性疲劳状态等;反之,“鸽派”由于非稳调质过度释放,更易发生焦虑障碍、抑郁症、代谢综合症等。

1 不同行为策略的进化论解释

2002年美国华盛顿大学John Wingfield发表在Nature上的论文报告了对鸟类群体中不同个体行为策略的研究,提出了“鹰派-鸽派”策略理论[3]。在国内,中国科学院心理研究所脑-行为中心和第二军医大学心理学教研室等单位也开展了对应激状态下攻击性行为及其生理心理特质基础的实验研究[5~7]。攻击性个体(“鹰派”)在面对危险时通常采取“战斗或逃避”反应策略;而协作性个体(“鸽派”)则采取“僵住或隐藏”行为策略。“鹰派—鸽派”策略广泛存在于鸟类和哺乳动物中,如大山雀、家鸡、啮齿动物、猪和人类[8~12],最近在鱼类中也被发现[10,13]。这两种策略不仅见于雄雌之间,也见于不同物种的同一性别之间。虽然目前对这种动物行为策略的二分法还未完全达成共识,但在野生啮齿动物和鸟类种群中已观察到明显的双峰式分布[8,14]。

对大山雀等鸟类的研究资料表明: “鹰派”雄性幼雏以快而肤浅方式探索环境,而“鸽派”雄性幼雏较慢地探索环境,但对环境的探索更彻底[8]。“鹰派”比“鸽派”更快地逼进新奇目标,有更大的打斗的风险。“鹰派”更有可能成为新种群的奠基者,因为孵化处与定居处之间的地理距离与攻击性呈正相关,而且“鹰派”的移居速度快于“鸽派”。“鸽派”更关注外界环境的变化,从而可能得到更详细的相关知识,通过彻底的探索,它们可以发现并记忆水源、食物、隐蔽场所的方位以及天敌经常出现的地域。采用这两个应对策略的个体随着长年累月的食物可得性变化而有不同的进化适应性[15]。“鹰派”在食物丰富、分布固定的区域具有优势,因为它们以常规方式寻找食物,通常主要寻找已知的目标。相反,当食物匮乏时,“鸽派”则具有优势,因为它们花费更多的时间来彻底地探索周围环境。对野生田鼠的实地观察资料同样支持这一观点,即根据环境条件,不同行为显型的适应性发生着变化。非攻击性雄鼠对变化的环境更能适应,如迁徙过程中经历的各种复杂环境,然而在稳定环境中,攻击性雄鼠的适应能力更强[16]。对大鼠的研究也有报道:攻击性个体的行为容易形成常规程式,相对独立于环境刺激(行为僵化),而非攻击性个体对它们自身环境中的变化更加敏感,其行为显得更灵活。

有趣的是,构成这些策略的不同特点(如:攻击性高对低、战斗或逃避对僵住或隐藏、探索肤浅对彻底、行为僵化对灵活)也许不是各自孤立进化的,而是由于基因多态性、基因连锁或共同选择绑定在一起进化的。

为什么生物体采取不同的行为策略应对应激?为什么一个种群内要保持多样性?为什么一个种群不简单地转变为一个具有最成功基因型的同质群体?

Maynard Smith将“博弈论”应用于动物行为,发现自然选择倾向于维持不同行为特征和策略之间的平衡。在竞争条件下,“鹰派”表现出攻击行为(战斗或逃避),直致自身受伤或敌手拜服。一个成功的“鹰派”在资源控制和繁殖机会上有巨大优势,但一旦失败就可能会由于能量消耗、受伤、失血和感染而适应力低下。当面对一个“鹰派”时,“鸽派”就会退缩(僵住或隐藏),从而避免损失。这一策略依赖于一个前提,即“鸽派”能够辨认出“鹰派”。多种信息的汇总有助于提高这种识别能力。这样,在任何直接对抗开始之前,“鸽派”通过视觉(如躯体大小、胸部斑纹及颜色)、听觉(如叫声)或化学信号(信息素)来评估潜在对手的攻击性和打斗的能力[3,17]。当两个“鸽派”相遇时,它们将和平地共享资源,从而代价很小。所以,从控制资源的观点来看,两个策略都是成功的。当环境条件变化时,不同行为显型之间适应性也发生着变化,“鹰派”在食物来源充足、稳定的环境中有优势。但食物来源匮乏、不稳定时,“鸽派”则具有优势。种群中保留着不同环境条件下具有适应优势的不同类型群体,才能在漫长的进化过程中适应不断变化的环境。

很明显,上述作为“鹰派”或“鸽派”的益处主要取决于所处的环境、所在群体中的生物学角色、食物的可得性和种群数量。“鹰派”和“鸽派”在情绪状态、探索速度和能量代谢方面的不同,使它们适应不同环境改变的能力或高或低。所以毫不奇怪,不同行为策略要求不同潜在的生理基础。行为策略和生理基础的差异使得一定环境条件下引发的应激反应对不同个体产生了不同的非稳态获益和代价(非稳态负荷)。

2 不同策略个体神经内分泌系统差异及非稳态获益和代价

为了适应环境变化,“鹰派”和“鸽派”不仅在行为策略上不同而且潜在的生理基础也不同。JimHenry在对大鼠的社会冲突的研究中提出了两类的反应模式。这一模型又被Béla Bohus,Jaap Koolhaas及其同事们进一步发展[3,4]。“鹰派”表现为最初由Cannon描述的战斗或逃避反应,这一行为反应以交感-肾上腺髓质系统的高度兴奋为特征。肾上腺髓质激活造成血液中肾上腺素水平升高,同时交感神经末梢向突触间隙释放大量的去甲肾上腺素,其最终进入血流。在争斗状态,下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴)被兴奋,导致血清睾酮升高。另一方面,“鸽派”表现出的僵住或隐藏反应以下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)的兴奋为特征。下丘脑产生促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),刺激腺垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH)进入血液,ACTH刺激肾上腺皮质释放糖皮质激素(鸟类和啮齿动物为皮质酮:其他哺乳动物为皮质醇)。皮质酮水平的增高可诱发大鼠对恐惧的僵住行为[18]。有报道称,“鸽派”具有副交感神经高反应性的特点[19]。个体生理特征上的这种差异在家鸡、猪和人类身上也有发现[9~11]。

在脑内的分子水平,“鹰派”和“鸽派”雄性小鼠之间也发现了差异。已有学者提出海马部位的盐皮质激素受体(MRs)的重要作用。例如,强迫游泳后24小时,“鹰派”小鼠只有CA1区的盐皮质激素受体(MR)mRNA水平与基础水平相比显著升高,而“鸽派”小鼠海马所有区域(CA1、CA2、CA3和齿状回)中的MRmRNA水平均显著升高。尚未观察到强迫游泳对糖皮质激素受体(GR)mRNA的表达有什么效应[18]。在基础条件下, “鹰派”小鼠循环血液内的皮质酮浓度在夜间出现一个明显高峰,并且其水平显著高于“鸽派”小鼠。至黄昏,此差异消失。基础条件下,尚未发现“鹰派”小鼠和“鸽派”小鼠在海马MR、GR及下丘脑CRH的mRNA表达水平上有差异。“鹰派”小鼠血清ACTH的基础水平不受控于生理节律,并且总是在较高水平,这表明了“鹰派”小鼠肾上腺皮质对ACTH的敏感性低于“鸽派”小鼠。另外,新生“鹰派”小鼠HPG轴兴奋性即相对较高。但在基础条件下,“鹰派”小鼠与“鸽派”小鼠的交感及副交感神经兴奋性无差异[19,20]。

“鹰派”和“鸽派”的神经内分泌具有不同特征,“鹰派”的特征是交感反应性高、HPG轴活动性强、HPA轴反应性低,相对地“鸽派”的特征是交感反应性低、HPG轴活动性弱,但副交感及HPA轴反应性高。目前已知道,海马在这些神经内分泌反应的调节中扮演了重要的角色,而且在应激期间及之后,海马本身也参与了行为适应过程。

“鹰派”和“鸽派”之间的神经生物学结构差异(尤其在海马),可能是决定各自应对方式的重要因素。如:先发制人的或反应性的应对方式。已有共识,“鹰派”大鼠的5-HT[,1A/1B]抑制性受体功能比“鸽派”大鼠强[10]。在“鹰派”啮齿动物体内,突触后5-HT[,1A]受体的数目和敏感性都较高[21]。这可能是对低基础量的5-HT分泌的补偿性上调,与“血清素缺乏假说”对攻击性特征的描述一致。高攻击性可能是神经递质5-HT系统活动水平较低的一个结果。其他神经递质也有可能参与攻击性。例如,“鹰派”大鼠和小鼠的隔核释放高水平的抗利尿激素(贮藏量低)可能经由抗利尿激素V[,1a/1b]受体与高攻击性行为联系起来[10]。有一些证据表明睾酮可在发育过程中“组织”起攻击,或在特定场合下通过刺激抗利尿激素合成而增加了攻击的可能性[22]。大鼠和小鼠在多巴胺能系统之间也有差异。有报道在“鹰派”小鼠,黑质纹状体的多巴胺能系统反应性相对低下,而“鸽派”小鼠其活动性明显较高[21]。

引人关注的是,“鸽派”小鼠的特点在于具有一个发达的海马。Ron de Kloet的实验室发现“鸽派”小鼠细胞骨架基因(如:微管蛋白、肌动蛋白结合蛋白、发动蛋白)和信号传导基因(如钙调蛋白相关基因、ras基因、raf相关基因家族)的表达较高,而生长抑素特异性基因的表达较低。由此推测“鸽派”小鼠体内钙调蛋白相关的ras-raf-ERK2途径(MAPK1级联反应)的上调也许与“鸽派”和“鹰派”小鼠之间的行为策略差异相关[23]。有理由推测,细胞骨架基因表达的改变可以精细地影响神经元的生长、形态及神经系统的可塑性。与这些发现相一致,“鸽派”小鼠的海马被观察到具有较发达的苔状神经纤维[24]。所以,有假说认为“鹰派”和“鸽派”表现出的行为策略差异,尤其是行为灵活性上的不同,与它们海马形态学上的差别有关。“鸽派”具有形态发达的海马,这提示了其可以通过周围信息和感觉输入(如气味、声音,食物存储地、隐蔽场所和经常出现天敌地域的定位,逃跑路线)之间的相互关系,很好地将它们组织起来,产生相对灵活的行为。

社会心理应激可造成大鼠海马HPA轴活动减退和抑制性5-HT[,1A]受体表达下降[25]。已在心境障碍患者不同皮质区域里,有时甚至在中缝核内发现5-HT[,1A]受体下调或5-HT[,1A]受体效应器系统敏感性过低[26]。越来越多的证据显示上述海马内5-HT[,1A]受体密度的下降是通过依赖于MR的机制来调节。但是,另外的机制也有可能参与。如睾酮可以加强5-HT[,1A]受体表达,引起相反的效应,5-HT[,1A]受体表达下降就不能排除社会心理应激造成的睾酮降低所起的作用[27]。暴露于可视洞穴系统使处于从属地位大鼠受到社会心理应激,其大脑皮质内5-HT[,2A]受体出现上调[28]。有证据显示5-HT[,2A]受体也与抑郁性疾病也有联系,通过抗致敏作用使5-HT[,2A]受体灭活可对大鼠产生一种类似抗抑郁的效应。人类的5-HT[,2A]受体基因型主要与自杀行为及慢性季节性抑郁相关联。而且,抑郁症患者良性心态与皮质5-HT[,2]结合力有关,提示了大脑皮质内较低的5-HT激活水平可能解释了重症抑郁与严重悲观、不良心态之间的联系[31]。

3 不同策略个体心血管和代谢系统差异及非稳态获益和代价

Meyer Friedman和Ray Rosenman首先指出心血管疾病和一个人的行为方式存在着联系,就是他们所描述的A型行为。他们观察到A型人格的人易冲动、富有敌意、竞争心极强、缺乏耐心而且总是匆匆忙忙,而B型人格的人表现出更多的社会行为,不易冲动、没有敌意而且很少变得愤怒。A型人格与“鹰派”类型非常相似。

对“鹰派”易发生心血管疾病主要有以下三个机制解释。第一,“鹰派”以睾酮水平较高为其特征。“鹰派”体内这些升高的睾酮可能是危险因素,广泛使用睾酮处理过的雌性猕猴发生冠脉动脉硬化症的几率约为对照组两倍[30]。第二, “鹰派”体内交感-肾上腺髓质系统活性较高是发生心血管性疾病的危险因素。“鹰派”雄性大鼠中大量发现持续高血压,而“鸽派”大鼠中很少发现。比起较被动的大鼠,较冲动的雄性大鼠在应激状态下血压更高,儿茶酚胺分泌更多,并且还具有较高的去甲肾上腺素基线水平。如果将优势雄猴放在不稳定的社会群体中,可发现这些猴子体内交感-肾上腺髓质系统活性增加,并且比从属地位猴子患有更广泛的动脉硬化症[31]。在兔子中发现极度的交感兴奋可造成内皮损伤及血小板聚集异常增加,这一效应可被β-肾上腺素能受体阻滞剂阻断[32]。而去甲肾上腺素通过激活β-肾上腺素受体途径刺激了心室肌细胞的凋亡[33]。第三,大鼠体内自主神经平衡向交感优势支配的转换与室性快速心律失常相联系, “鹰派”大鼠迷走神经反跳对这一转换对抗不力。与非冲动性Wistars鼠相比,在大鼠的冲动性野生型种系中这些效应更严重[34]。相一致的是,有报道在A型人格个体交感神经系统处于慢性激活状态且副交感神经对心脏交感神经效应的拮抗作用较弱,这可以解释这类人群具有较高冠心病风险的流行病学结果[35]。这样,由于“鹰派”交感神经反应性较高而副交感神经的对抗作用相对较弱,故它们比“鸽派”更容易罹患快速型心律失常。据推测,一旦心脏内已形成凋亡,自主神经平衡向交感优势支配的转换使得“鹰派”更容易发生心源性猝死。

尽管“鸽派”不以高交感神经活性为特征,但它们也可能罹患心血管疾病,其机制不同于上述“鹰派”的机制。正如前面所述,“鸽派”更容易罹患抑郁症。对于人类,有一观点已被广泛接受,即抑郁症增加了冠心病的风险[36]。抑郁症患者体内的皮质醇增多及性激素缺乏都可促进内脏脂肪团的增加,导致游离脂肪酸的升高。皮质醇过多及游离脂肪酸升高都促成了胰岛素抵抗,而胰岛素抵抗又加剧了内脏脂肪团的增加,引起交感神经系统激活和高血压。这些观察资料给“鸽派”容易罹患动脉硬化症提供了部分解释。由于背侧迷走复合体的副交感优势支配,它们可能更容易发生缓慢型心律失常。迷走兴奋性增高减缓了心跳,收缩了支气管,从而有助于可利用氧的贮备[37]。这一原始的适应性爬行类反应实用于水生环境下的潜水过程,或陆地环境下木僵状态。但是对于哺乳动物,这一种系发生过程中的过时行为策略在特定场合下则是不适应的。基于Porges的“迷走过度理论”现已提出,胎儿某些类型的猝死,包括表现为致命的心动过缓和呼吸暂停的婴儿猝死综合症,是类似爬行类迷走神经过度兴奋损害的结果。

由于“鸽派”HPA轴反应性较高,故而能更轻松地储存脂肪。在理论上,腹部脂肪是储存能量的一种极好方式,储存的脂肪在迁徙,冬眠,饥荒或在雌性哺乳时期被动员。人类还携带着所谓的“节约”基因,当食物充足时它可激活脂肪储存。这一现象在澳洲土著人、比马印第安人等人群中被明确发现。人类应对心理应激时伴有皮质醇的升高,随后伴有更多的食物消耗,尤其是甜食(碳水化合物)[38]。对于正常大鼠注射糖皮质激素有利于合成代谢过程,如摄食行为、体重增加和胰岛素分泌,同时可能经过副交感神经系统提高肌肉的胰岛素抵抗[39]。尽管脂肪沉积对于冬眠或迁徙是适应性的,但它也成为超重个体发生心血管疾病的一个危险因素。

从进化论的角度,“节约”基因促进了食物摄取和腹部脂肪储存,这可使远古时期通过捕猎和采集获得食物的人类祖先受益,因为过剩的能量是存活在困境中所必需的(如缺衣少食时期,或向食源丰富、安全的环境迁徙时期)。可是,“节约”基因现在现代社会却变得适应不良了。大量摄入高热量食物和体力劳动减少、能量消耗缺乏使得皮质醇长期慢性升高,抑制了胰岛素的活性,促进了葡萄糖摄取。机体产生胰岛素抵抗,胰岛素水平代偿性增高,胰岛素和皮质醇共同升高促进了身体脂肪的沉积。肥胖作为加速其他病理改变的一个危险因素所扮演的角色已有大量研究。综上,高水平的皮质醇产生了一种非稳态负荷,可导致肥胖,加上活动减少,就增加了发生代谢综合症的危险。代谢综合症是一组症状群,包括胰岛素抵抗、高血糖、高甘油三酯、高胆固醇、腹部肥胖及血压升高。如果以上症状一起出现,暗示了有2型糖尿病和心血管疾病的易感素质。由于“鸽派”以HPA轴反应性较高,导致血清皮质醇水平升高,更容易罹患代谢性疾病。另一方面,“鹰派”HPA轴反应性虽较低,但交感神经系统活动性较高,同时副交感的对抗作用下降,造成了心脏其他方面的风险。

4 不同策略个体免疫系统差异及非稳态获益和代价

由于采用不同的行为策略,“鹰派”和“鸽派”会面临着不同的病原体, “鹰派”因为冲动和鲁莽更容易受伤而遭受细菌感染,鸽派因对新资源具有更强的探索性,受食物里寄生虫感染的风险性比“鹰派”高。“鹰派”体内儿茶酚胺水平升高可以增加血液中的白细胞数目,尤其是自然杀伤性细胞(NK细胞)和粒细胞,故“鹰派”体内细胞免疫强于“鸽派”,有利于对抗创伤引起的感染。糖皮质激素可以引起Th1/Th2细胞的转换[40],即从细胞免疫转向体液免疫,故“鸽派”体内体液免疫(如IgE)强于“鹰派”,能更好地对抗寄生虫感染。Th1细胞相关的细胞因子(如IL-2,γ-IFN)刺激细胞免疫;Th2细胞相关的细胞因子(如IL-4)增强体液免疫。细胞免疫适合对抗感染(病毒,结核等)和肿瘤,而体液免疫适合对抗胃肠道的寄生虫。即往实验也报道了在攻击型和非攻击型野猪个体之间在行为和生理上存在着固定的“鹰派-鸽派”差异。“鹰派”的免疫反应以Th1细胞介导的细胞免疫应答为主,NK细胞活性较高。但是在应激时,与“鸽派”野猪相比,Th1细胞介导的细胞免疫反应在“鹰派”体内降得更低[41]。可能的机制是儿茶酚胺在抗原呈现细胞(APCs)和Th1细胞水平上(通过肾上腺素β 2受体)驱使了向Th2细胞的转换。而且,糖皮质激素通过对APCs上GR的作用抑制了IL-12(Th1的主要诱导因子)的分泌量。从Th1细胞向Th2细胞的转换可以降低巨噬细胞和Th1细胞的组织破坏效应,这一机制可能参与了防止细胞免疫反应过度激活。

综上, “鹰派”体内Th1细胞介导的细胞免疫反应和“鸽派”体内Th2细胞介导的体液免疫反应是非常具有适应性的,因为“鹰派”在搏斗时更容易受伤和感染,而“鸽派”由于其探索天性和更多食用新资源的行为,更容易被寄生虫感染。以上既是免疫系统非稳态带来机体的获利,下面讨论的是事物的另一方面——非稳态的代价(非稳态负荷)。向Th1细胞的偏转可造成身体其他损害,比如自身免疫性疾病,而向Th2细胞的偏转则容易受到病毒感染。

交感-肾上腺髓质系统高反应性和HPA轴低反应性可引起免疫系统的非稳态负荷。越来越多的动物研究表明,HPA轴活动减退可能通过促进向Th1细胞偏转增加了慢性炎症的易感性。例如与同源性纯种Fischer大鼠相比,Lewis大鼠体内由于CRH合成不足而导致的HPA轴活动减退,更容易罹患炎症和自身免疫性疾病,如链球菌诱发的关节炎,这些疾病可用外源性糖皮质激素治疗[42]。另有报道,风湿病炎性T细胞克隆绝大多数为Th1细胞。与皮质醇不足相关疾病还包括纤维性肌痛、哮喘、过敏性皮炎、慢性疲劳综合症等。与健康人相比,患有过敏性皮炎的病人对自由发言和心理测验表现出显著的皮质醇反应减弱及儿茶酚胺增高。在慢性疲劳综合症患者中以下现象都可观察到,如皮质醇对唤醒反应下降、HPA轴负反馈的增强、GR功能的增强以及皮质醇反应的削弱。已有报道,低剂量氢化可的松治疗可改善上述现象,同时治疗还逆转了皮质醇对CRH的不敏感。

已有报道,细胞因子有可能参与抑郁症及慢性疲劳综合症[43,44]。服用细胞因子α-干扰素(IFN-α)和白介素-2(IL-2)来治疗各种病毒性疾病如丙肝和多种癌症,可引起神经精神病性效应,包括抑郁,疲劳,厌食和快感缺乏。在动物研究中已经普遍发现,炎症前期细胞因子如IL-1β,IFN-α,IFN-γ和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)引起了“疾病行为”,可能类似于人类抑郁症的呆板症状。IL-1β的缓慢扩散可直接激活基底背侧杏仁体及臂旁核内神经元,这些神经元都投射到杏仁体中央核调节了“抑郁性行为”。

越来越多的证据表明细胞因子可通过神经5-HT系统产生上述效应。细胞因子,如IFN-γ和IFN-α,诱导了吲哚胺2,3加双氧酶,此酶可给大脑带来各种负性结果。首先,此酶使色氨酸沿着犬尿素(kynurenine)途径变为几个神经活性调质,然后变为犬尿素。这一系列事件造成了色氨酸水平的下降,减少了5-HT的前体,从而减少了中枢5-HT的合成。第二,犬尿素代谢物如3-羟基犬尿素及喹啉酸对大脑功能具有毒副效应。前者代谢物通过增加活性氧自由基数量引起了氧化应激。而喹啉酸可过度刺激海马内NMDA受体,从而导致细胞凋亡和海马萎缩。的确,海马萎缩可由NMDA过度刺激引起,并与抑郁联系在一起。已有证据显示上述机制也可发生在人体内,因为在重型抑郁症中已发现色氨酸的浓度较低,并与IFN-γ显著的升高相联系。而且,抗抑郁药(尤其是选择性5-HT重吸收抑制剂如帕罗西汀)对缓解IFN-γ诱导的抑郁症有效[45]。重型抑郁症中,色氨酸的降低与抑郁、焦虑和认知症状相关,但与植物性神经系统和躯体症状无关。

5 不同策略个体应激性疾病的易感性

在神经内分泌系统,“鹰派”由于皮质醇水平相对较低,而雄激素浓度较高,易于表现为攻击行为,其代价就是反社会和暴力行为的发生率增加。“鹰派”体内5-HT含量较低,降低了焦虑障碍的易感性,但同时增加了冲动控制障碍的发病危险。反之,由于HPA轴活性、皮质醇和5-HT水平较高,谨慎的“鸽派”易于表现为僵住行为。僵住行为可以降低被攻击者或捕食者发现和攻击的可能性。“鸽派”具有形态上发展得更好的海马,能很好组织感觉系统输入的各种环境信息(如:天敌的气味、声音及常出现的位置,逃跑路线,避难场所等)。因此, “鸽派”比“鹰派”更能意识到它们环境中的危险和安全信号,然而,代价是“鸽派”更容易患焦虑障碍和抑郁症。

在心血管和代谢系统,“鹰派”因体内交感神经反应性高,而副交感抑制性相对低,这有利于重新分布血液流向肌肉、加快心跳、扩张支气管、抑制消化活动等。这样在战斗或逃避反应中,从机体上为主动的应激反应做好准备。代价却是高血压和心律失常的危险增加。心律失常是由于自主节律平衡转向了交感神经的优势支配诱发。一旦“鹰派”体内出现心肌细胞凋亡,心律失常就可能导致猝死。对于“鸽派”,由于副交感优势支配,它们更容易发生缓慢型心律失常。HPA轴反应性较高导致腹部脂肪的沉积。过剩的能量有利于困境中生存,但是,如果储存的脂肪没被利用,就增加了发生代谢综合症的危险性,进而导致2型糖尿病、高血压和血管性疾病的易感性增高。

在免疫系统,由于“鹰派”比“鸽派”更冲动和鲁莽,受伤和感染的危险性更大,“鹰派”体内Th1细胞介导的细胞免疫反应非常适应对抗细菌感染。然而,过强的免疫状态加上迟钝的HPA轴活动所带来的代价就是自身免疫性疾病的易感性增加。“鹰派”体内副交感活动较低,不能很好地经迷走途径抑制巨噬细胞因子的分泌。细胞因子分泌的增多会引起慢性疲劳状态。相反,“鸽派”具有更强的动机去探索外界环境,寻找新的资源,这样被寄生虫感染的危险性更大。所以,体内Th2细胞介导的体液免疫反应对于对付寄生虫非常适应。但是,其代价就是增加了细菌感染的易感性。

6 结语

自然选择维持了生物种群不同行为策略个体的平衡,其中最具代表性的就是“鹰派-鸽派”策略。行为策略和生理基础的差异使得一定环境条件下引发的应激反应对不同个体产生了不同的非稳态获益和代价(非稳态负荷),进而影响了健康和疾病间的平衡。从进化的观点分析应激引起的非稳态获益和代价,为我们理解应激性疾病的发生和发展提供了新的思路。

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