中國研究發現全球暖化或致真菌感染更致命

學界一直擔心全球暖化可能會使真菌更為危險,而最新刊於《自然微生物學》的中國研究則發現了支持這想法的證據。

在對中國醫院真菌感染的調查中,團隊發現了一種先前未在人類身上出現過的真菌,這種病原體不單導致兩名患者患病,亦已對兩種最常見的抗真菌藥物產生抗藥性;當在更高的溫度下時,該真菌更很快就對第 3 種抗真菌藥物產生抗藥性,使其感染基本上無法治療。

真菌比細菌或病毒引起的人類疾病少,因為人類免疫系統非常擅長阻止真菌,而且真菌通常在哺乳類的高體溫下生長不良。然而,在過去數十年,愛滋病毒流行和抑制免疫系統的藥物導致越來越多的人免疫系統減弱,真菌感染變得更為普遍。令人擔憂的是,其中一些新出現的真菌感染已產生抗藥性。

一個關鍵問題是,氣候危機引起的溫升是否有助真菌適應人體並產生抗藥性,而此研究表明在某些情況下確實如此。

作為尋找導致人類嚴重疾病的真菌計劃的一部分,團隊在 2009 至 2019 年間從中國 96 家醫院的患者身上採樣。在收集的數千種真菌菌株中,有一種以前從未被記錄到可以感染人類:河流紅孢菌 (Rhodosporidiobolus fluvialis) 。

該真菌是從兩名因嚴重基礎疾病而在深切治療部接受治療患者的血液中分離出來,一名是於 2013 年死亡的南京 61 歲男性,以及一名於 2016 年死亡的天津 85 歲女性,兩人亦無任何關係。

為了證明這種真菌確實可以感染哺乳類,團隊將其注入免疫系統較弱的小鼠體內,令小鼠生病。最意想不到的是,河流紅孢菌很快就突變成更具攻擊性的形式。團隊亦發現在 37°C 培養的細胞累積突變速度,比在 25°C 培養的快 21 倍;而當前者被暴露於常用的抗真菌藥物兩性黴素 B (Amphotericin B) 時,這批真菌對藥物產生抗藥性的速度要快得多。

無參與研究的約翰霍普金斯大學微生物學家 Arturo Casadevall 表示,由於真菌在寒冷中生長,向人體溫度的轉變可能會導致壓力反應,使其更容易發生突變和變化,學界不得不開始視更高的溫度作為真菌的基因誘變劑。

他補充,如果真菌通過基因組變化來適應哺乳類體溫,氣候變化不僅會增加真菌適應更高溫度的風險,更容易感染人類,而且可能促使真菌變得更具攻擊性,更不易受藥物影響。

不過,倫敦帝國學院真菌病流行病學家 Matthew Fisher 則認為,河流紅孢菌未必是新出現的威脅。他解釋,在波羅的海深處、南極洲土壤和死海中都發現相關物種,可能在中國有一些未經調查的環境存在這些真菌,而只是這兩名患者很不幸地接觸到。

來源:

Science, Climate change could make fungi more dangerous

報告:

Huang, J., Hu, P., Ye, L. & et al. (2024). Pan-drug resistance and hypervirulence in a human fungal pathogen are enabled by mutagenesis induced by mammalian body temperature. Nat Microbiol. doi: 10.1038/s41564-024-01720-y

文/AC

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