為何有些士兵在戰後會出現創傷後壓力症候群，而他們的戰友在經歷同樣的過程後卻沒事？為什麼有些暴力受害者終生傷痕纍纍，而其他受害者度過了類似的經歷卻相對安然無恙？

這些經常觀察到的差異吸引了眾多研究人員，他們試圖發現是什麼決定了「抗壓能力」，這個詞彙代表了面對困難情況和克服逆境的能力，這究竟是透過經驗獲得的，還是這種從壓力中輕鬆恢復的能力是從很小的時候，甚至從打從出生開始就根植於我們的體內的？

以色列魏茲曼科學研究院（Weizmann Institute of Science）的研究團隊在對斑馬魚的研究中揭露了這個難題的重要關鍵。斑馬魚是一種小型魚類，其自然棲息地橫跨巴基斯坦、緬甸、尼泊爾和印度的河流、池塘和稻田。運用高階的行為和分子分析以及基因編輯技術，對連續幾代的魚進行觀察，研究人員發現決大部分的抗壓反應具有可遺傳的特性，在發育的早期就已經決定，並在魚的一生中維持不變。

Amrutha Swaminathan博士說：「為了弄清楚受到壓力之後的復原能力是否是動物在很幼年時期就具備的特徵，我們需要研究幾乎沒有什麼生活經驗的年輕受試者」，他在魏茲曼的分子細胞生物學和分子神經科學系Gil Levkowitz 教授的實驗室中帶領這項新研究。

Swaminathan博士說：「斑馬魚是特別適合探究這類問題的研究對象，因為它們從體外受精的卵中孵化出來僅僅幾個小時後，就已經明顯具有對壓力產生明確反應的能力」。斑馬魚在一出生時就能夠對壓力產生反應，這對它們的生存十分重要：因為斑馬魚的父母不會照顧幼魚，所以斑馬魚是非常獨立和敏捷的。因此，科學家對斑馬魚進行測試所觀察到的行為反應不會是來自父母養育所導致的結果，也就是說，這不是他們從觀察父母所學習到的行為。

由於斑馬魚是在淡水環境中群居生活的物種，它們對鹽度增加、隔離和身體接觸（例如，與潛在的捕食者）等壓力特別敏感。當科學家們將新生（6天大）的幼魚暫時暴露在這些壓力因子中時，這些魚對壓力表現出明顯的反應作為防禦機制，包括降低活動量和暫停活動（裝死）。Levkowitz教授說：「它們的行為最終都會恢復正常，但有10%到20%的少數魚群的恢復速度明顯比其他魚快得多，很快的恢復力顯示它們有卓越的對壓力的應對能力。科學家們將這些快速恢復者定義為抗壓能力強的魚，其他魚則是易受影響的魚。

對它們再次施加壓力： 接著科學家們將具有高恢復力（抗壓性）的和易受影響（敏感性）的幼魚們分開飼養。研究人員在幾天甚至幾個月後再次將它們暴露於壓力之下，他們發現具有抗壓性和易受影響的個體它們終其一生（從幼魚到成年），都保持著相同的抗壓能力。

接下來，研究人員在一系列的實驗中觀察了兩組魚的後代。實驗結果非常的明確。「簡單的來說，具備抗壓性父母的後代比整體魚群的平均更具有應對壓力的能力，而在易受影響的父母的後代中則觀察到相反的情況。也就是說我們看到的是一種可遺傳的特性。」Levkowitz教授説。

對壓力的免疫力：這項研究接著更加深入探討，試圖瞭解確定決定斑馬魚抗壓性的機制。研究人員比較了兩組魚（有抗壓性的和易受影響的）在對壓力作出反應時在身體中表現的基因類型。這些基因表現的反應在抗壓幼魚中頗具規模：它們的有大約250個基因的表現降低，而大約100個基因的表現提升，這表示對面對壓力的復原力是個主動的過程。

當科學家們仔細解析這些與面對壓力反應相關的基因時，他們非常訝異。科學家們一開始預期會觀察到基因表現量產生變化的區域會主要發生在大腦中，但他們發現具有抗壓能力的和易受影響的幼魚在其免疫系統中也顯示出差異。在復原力強的幼魚中，部分免疫系統受到抑制：特別是在肝臟中製造，被稱為補體的蛋白質。這些蛋白質屬於先天免疫的一部分，在我們的身體中用來標記有害的微生物並誘導發炎反應來幫助抵抗感染。

Levkowitz教授説：「我們以往認為面對壓力的反應主要是來自大腦，但事實證明肝臟也參與了對調節壓力的反應」。雖然補體免疫系統的正常運作對於對抗感染十分重要，但研究結果表示，在面對逆境時，緩解或抑制該系統的過度反應是有益的。為了證實這個假設，研究人員運用基因編輯技術對斑馬魚的DNA進行了調整。他們製造了缺乏補體系統關鍵要素的斑馬魚突變體。正如他們所預測的那樣，這些突變體比具有正常功能補體系統的魚更具有從壓力中恢復的能力。「我們仍然不瞭解這些補體如何影響對壓力的復原力。然而，我們的確知道壓力會影響免疫系統，而免疫反應會影響大腦功能和行為」，Swaminathan博士說。

像魚還是像人？ 最後，為了瞭解魚類和人類的壓力反應之間的相似性，科學家們檢視了與人的壓力恢復能力相關的分子機制。

他們檢查了神經肽Y對魚的影響，這是大腦中的一種化學信使，與人類的抗壓能力有關。他們發現，缺乏神經肽Y的魚比那些具有正常功能的魚較不具有復原力。Levkowitz教授說：「這讓我們更有信心，我們在魚中所測試復原力與人類相關」。

這項研究的發現可使我們更能夠理解遺傳如何在影響我們應對壓力中所扮演的角色，並且它們為研究人類壓力和免疫力之間的相互作用開闢了新的方向。這些發現還可能促進尋找有助於識別敏感個體的生物標誌，使未來的人能夠更好地擁有客製化的治療方式或對遭逢壓力做好準備。

先前研究人員已經知道補體系統的異常開啟與人類的抑鬱和焦慮有關，儘管這些研究並沒有確定直接的因果關係。Swaminathan博士說：「隨著我們更加了解面對壓力的復原力是如何決定的，我們將來也許能夠知道如何根據人們在生活的不同階段對壓力的感受性來幫助他們」。

本研究參與者包括來自Levkowitz教授團隊的Michael Gliksberg和Savani Anbalagan博士，以及魏茲曼生命科學核心實驗室的Noa Wigoda博士。

資料來源：

https://wis-wander.weizmann.ac.il/life-sciences/born-ready-pressure