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病原真菌与“协同健康”

时间:2019-12-23 09:51:51 来源:网络 作者:匿名 阅读:3次
来源:中科院之声全球真菌威胁进入新世纪以来,一场两栖动物世界爆发的危机引发了人们对真菌的担忧。蛙壶菌,作为一个在1998年新发现的真菌物种,被认为是半个世纪以来导致两栖动物数量急剧下降的主要凶手之一。

  来源:中科院之声

  全球真菌威胁

  进入新世纪以来,一场两栖动物世界爆发的危机引发了人们对真菌的担忧。蛙壶菌,作为一个在1998年新发现的真菌物种,被认为是半个世纪以来导致两栖动物数量急剧下降的主要凶手之一。感染了蛙壶菌的许多两栖动物经历了极其痛苦的死亡过程——表皮增生、大量蜕皮直至最后心跳停止死去。这场灾难影响了两栖动物王国将近500个物种,造成了90多个物种的灭绝。然而,蛙壶菌还只是真菌“杀手”中的一分子,病原真菌和植物、动物以及人类之间尚有许多不得不说的“故事”。

  病原真菌与协同健康

  长期以来,公众对于病原真菌的危害一直知之甚少,人类对抗病原真菌的“战争”一直在隐秘而激烈地进行着。病原真菌的“侵略”严重威胁着植物王国、动物王国以及人类社会。相应的,我们对病原真菌的抗争一直在围绕三条“战线”展开:植物健康、动物健康以及人类健康。一直以来,这三条“战线”在“实战”中相对独立,但事实上,植物健康、动物健康以及人类健康“三位一体”,相互关联。

  病原真菌与植物健康:植物构成了生产者的主要部分,不仅是人类和绝大多数动物的美食,也是许多病原真菌的“美食”。植物的健康涉及食物供应、生态平衡以及气候变化。超过70%的植物杀手为真菌,每年植物病原真菌给人类带来巨大的粮食与财产损失。受植物病原真菌影响的作物包括小麦、水稻、玉米等饭桌上常见的粮食产品。其中,仅病原真菌导致的水稻稻瘟病即可造成全球水稻减产10%-30%,而这些水稻足够养活6000万人。然而这对于其余的8000多种植物病原真菌来说还不过是冰山一角。植物病原真菌也严重地威胁着生态系统。栗疫病菌导致了数十亿的美洲栗木的死亡,树木的大量死亡会导致生态系统失衡,加剧温室效应,进而导致许多高纬度地区的“大门”向其它动物和人类病原真菌敞开。

  病原真菌与动物健康:几乎没有动物可以逃脱病原真菌的“魔爪”。动物病原真菌带来的灾难,不仅横扫两栖动物王国,也影响着从昆虫到哺乳类的诸多动物。由真菌导致的蝙蝠白鼻病将北美的许多蝙蝠物种带到了灭绝的边缘,而许多蝙蝠扮演着植物的“传粉使者”的角色。不难想象,在蝙蝠中发生的灾难,很有可能也会影响到一些植物的生存和繁衍,造成生态系统失衡。许多动物病原真菌有着“丰盛的食谱”,在他们的“食谱”上,人和动物都是平等的。他们不但可以侵染动物,也可对人类健康造成巨大威胁。例如,在加拿大温哥华岛爆发的格特隐球菌病疫情就给许多人类、家畜和野生动物带来了巨大灾难。因此,动物病原真菌与植物、生态、人类健康也有着不可分割的联系。

  病原真菌与人类健康:病原真菌在我们身上也欠下“累累血债”。全世界每年约有3亿人罹患严重的真菌感染,其中超过160万条生命被真菌感染吞噬,而且目前一线抗真菌药物种类极度匮乏,导致真菌感染致死率居高不下。更让人胆战心惊的是,在长时间和我们“斗智斗勇”的过程中,人类病原真菌正在不断突破自己的“上限”。比如,一种名叫新生隐球菌的病原真菌一般被认为主要感染免疫缺陷患者,但是在我国,它发展出了“特殊爱好”,具有明显感染免疫健全人群的倾向。另外,近年来多重耐药的“超级真菌”在全球范围内大流行,导致本来已经非常严峻的真菌防控形势雪上加霜。不仅如此,很多真菌可以利用有性生殖过程进行高效的基因组“改造”,促成形形色色的“超级杀手”后代在自然界中的快速涌现。这意味着,要想在与真菌对抗中取得优势,我们不能只是平稳推进,而是需要大幅提速。

  协同健康-应对病原真菌的良策:病原真菌给人类造成的威胁通过植物、动物、生态环境等“多战线”展开,任何“战线”的失败都会给人类造成不可估量的损失,上述的案例警示我们,保证我们周围所处生态环境以及动植物的健康,是抵抗真菌侵袭的有效手段。正如2003年《华盛顿邮报》所引用的William Karesh博士的观点:“不可分开谈论人类、家禽以及野生动物的健康,世界需要协同健康(One Health),它的实现需要不同学科专家群策群力”。“One Health”作为世界一体化健康理念,意指以多学科、多国家协同合作,为人类健康、动物健康、植物健康、生态环境健康构成的一个健康整体而努力。因此,“One health”是解决病原真菌威胁的一剂“良药”。

  One health 研讨会——病原真菌研究的未来发展方向

  为了应对病原真菌的威胁,更好地实现人类、动植物以及环境的“协同健康”,美国微生物学会于2017年10月在华盛顿召开了以“One health”为主题的第二届真菌学研讨会。会议聚集了来自于真菌学领域的二十多位国际知名专家学者,形成了一个跨学科的专家组,对如何应对人类、动物以及植物病原真菌展开了讨论。研讨会主席由来自于杜克大学的Joseph Heitman教授(杜克大学分子遗传学与微生物学学院院长)担任。会议以“One Health: Fungal Pathogens of Humans, Animals, and Plants(协同健康:人类、动物以及植物病原真菌)”为议题,聚焦病原真菌对人类造成的巨大影响,总结了几类严重威胁人类生命健康与农业安全的病原真菌的种类,分析了真菌对农业,物种多样性以及人类健康所带来的严峻挑战,并归纳了目前对真菌疾病的预防以及治疗的相关策略。研讨会专家一致认为,对抗病原真菌不应仅仅侧重于人类健康,还需兼顾生态环境、动植物以及人类的“协同健康”。基于此,会议认为针对病原真菌未来研究,需要全球真菌学家跨国家,跨领域的合作。详细内容见会议报告One Health: Fungal Pathogens of Humans, Animals, and Plants(http://www.asmscience.org/content/colloquia.56)。

  New “baker’s dozen”——病原真菌界的新征程

  研讨会聚焦病原真菌对 “协同健康”的影响,向未来病原真菌界的发展提出了13(baker’s dozen)条建议,规划了未来病原真菌界的新征程,对未来真菌学研究重点、真菌资源共享、真菌学人才培养以及发展方向的建议如下:

  1、报告及跟踪导致人类、动物以及植物患病的真菌感染疾病

  2、进行持续的全球真菌物种的普查

  3、组织对人体微生物组中真菌类群的普查

  4、支持和维护相关的真菌基因组数据库

  5、支持真菌菌种资源的持续调查与搜集

  6、研发新型真菌诊疗手段

  7、调查真菌抗药性分子机制

  8、持续并加强真菌生理学、经典真菌学、遗传学、基因组学以及病原学方面人才的培养

  9、确定人、动物以及植物新发病原真菌以期预判与管控恶性真菌暴发性感染

  10、完成更多的真菌物种的基因组测序

  11、研发植物真菌疾病的新型预防策略

  12、寻找保护蛙类、蝾螈类、蝙蝠以及其他动物免受真菌侵袭的有效方法

  13、推动和支持不同研究方向的真菌学家进行讨论、交流以促进多学科的协同发展

  总结

  面对病原真菌的威胁,病原真菌各研究领域显然不能各自为战。面对病原真菌带来的全球性的“大健康问题”,全球病原真菌的研究亟需一个跨领域,跨地区的规划和统筹。我国是受病原真菌危害的重灾区,加强病原真菌的防控工作迫在眉睫。一方面,我们要积极倡导国际交流合作,借鉴国外的病原真菌防控体系;另一方面,我们也亟需加强科普宣传工作,提高公众对病原真菌及其危害的认识,开展和加强国内病原真菌领域的资源信息共享、创新研究、人才培养和平台建设,建立健全病原真菌重大病害预测预警、分子检测和诊断治疗为一体的综合防治集成,从而最终让人类远离病原真菌的困扰。


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