病原真菌與“協同健康”_風聞

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全球真菌威脅

進入新世紀以來，一場兩棲動物世界爆發的危機引發了人們對真菌的擔憂。蛙壺菌，作為一個在1998年新發現的真菌物種，被認為是半個世紀以來導致兩棲動物數量急劇下降的主要兇手之一。感染了蛙壺菌的許多兩棲動物經歷了極其痛苦的死亡過程——表皮增生、大量蜕皮直至最後心跳停止死去。這場災難影響了兩棲動物王國將近500個物種，造成了90多個物種的滅絕。然而，蛙壺菌還只是真菌“殺手”中的一分子，病原真菌和植物、動物以及人類之間尚有許多不得不説的“故事”。      

蛙壺菌感染致死的兩棲類

病原真菌與協同健康

長期以來，公眾對於病原真菌的危害一直知之甚少，人類對抗病原真菌的“戰爭”一直在隱秘而激烈地進行着。病原真菌的“侵略”嚴重威脅着植物王國、動物王國以及人類社會。相應的，我們對病原真菌的抗爭一直在圍繞三條“戰線”展開：植物健康、動物健康以及人類健康。一直以來，這三條“戰線”在“實戰”中相對獨立，但事實上，植物健康、動物健康以及人類健康“三位一體”，相互關聯。

病原真菌與植物健康：植物構成了生產者的主要部分，不僅是人類和絕大多數動物的美食，也是許多病原真菌的“美食”。植物的健康涉及食物供應、生態平衡以及氣候變化。超過70%的植物殺手為真菌，每年植物病原真菌給人類帶來巨大的糧食與財產損失。受植物病原真菌影響的作物包括小麥、水稻、玉米等飯桌上常見的糧食產品。其中，僅病原真菌導致的水稻稻瘟病即可造成全球水稻減產10%-30%，而這些水稻足夠養活6000萬人。然而這對於其餘的8000多種植物病原真菌來説還不過是冰山一角。植物病原真菌也嚴重地威脅着生態系統。慄疫病菌導致了數十億的美洲慄木的死亡，樹木的大量死亡會導致生態系統失衡，加劇温室效應，進而導致許多高緯度地區的“大門”向其它動物和人類病原真菌敞開。

受稻瘟病菌影響而枯萎的水稻

病原真菌與動物健康：幾乎沒有動物可以逃脱病原真菌的“魔爪”。動物病原真菌帶來的災難，不僅橫掃兩棲動物王國，也影響着從昆蟲到哺乳類的諸多動物。由真菌導致的蝙蝠白鼻病將北美的許多蝙蝠物種帶到了滅絕的邊緣，而許多蝙蝠扮演着植物的“傳粉使者”的角色。不難想象，在蝙蝠中發生的災難，很有可能也會影響到一些植物的生存和繁衍，造成生態系統失衡。許多動物病原真菌有着“豐盛的食譜”，在他們的“食譜”上，人和動物都是平等的。他們不但可以侵染動物，也可對人類健康造成巨大威脅。例如，在加拿大温哥華島爆發的格特隱球菌病疫情就給許多人類、家畜和野生動物帶來了巨大災難。因此，動物病原真菌與植物、生態、人類健康也有着不可分割的聯繫。

病原真菌感染對野生動物有着極高的致死率

病原真菌與人類健康：病原真菌在我們身上也欠下“累累血債”。全世界每年約有3億人罹患嚴重的真菌感染，其中超過160萬條生命被真菌感染吞噬，而且目前一線抗真菌藥物種類極度匱乏，導致真菌感染致死率居高不下。更讓人膽戰心驚的是，在長時間和我們“鬥智鬥勇”的過程中，人類病原真菌正在不斷突破自己的“上限”。比如，一種名叫新生隱球菌的病原真菌一般被認為主要感染免疫缺陷患者，但是在我國，它發展出了“特殊愛好”，具有明顯感染免疫健全人羣的傾向。另外，近年來多重耐藥的“超級真菌”在全球範圍內大流行，導致本來已經非常嚴峻的真菌防控形勢雪上加霜。不僅如此，很多真菌可以利用有性生殖過程進行高效的基因組“改造”，促成形形色色的“超級殺手”後代在自然界中的快速湧現。這意味着，要想在與真菌對抗中取得優勢，我們不能只是平穩推進，而是需要大幅提速。   

從左向右依次為麴黴菌、念珠菌以及隱球菌

**協同健康-應對病原真菌的良策：**病原真菌給人類造成的威脅通過植物、動物、生態環境等“多戰線”展開，任何“戰線”的失敗都會給人類造成不可估量的損失，上述的案例警示我們，保證我們周圍所處生態環境以及動植物的健康，是抵抗真菌侵襲的有效手段。正如2003年《華盛頓郵報》所引用的William Karesh博士的觀點：“不可分開談論人類、家禽以及野生動物的健康，世界需要協同健康（One Health），它的實現需要不同學科專家羣策羣力”。“One Health”作為世界一體化健康理念，意指以多學科、多國家協同合作，為人類健康、動物健康、植物健康、生態環境健康構成的一個健康整體而努力。因此，“One health”是解決病原真菌威脅的一劑“良藥”。

One health 研討會——病原真菌研究的未來發展方向

為了應對病原真菌的威脅，更好地實現人類、動植物以及環境的“協同健康”，美國微生物學會於2017年10月在華盛頓召開了以“One health”為主題的第二屆真菌學研討會。會議聚集了來自於真菌學領域的二十多位國際知名專家學者，形成了一個跨學科的專家組，對如何應對人類、動物以及植物病原真菌展開了討論。研討會主席由來自於杜克大學的Joseph Heitman教授（杜克大學分子遺傳學與微生物學學院院長）擔任。會議以“One Health: Fungal Pathogens of Humans, Animals, and Plants（協同健康：人類、動物以及植物病原真菌）”為議題，聚焦病原真菌對人類造成的巨大影響，總結了幾類嚴重威脅人類生命健康與農業安全的病原真菌的種類，分析了真菌對農業，物種多樣性以及人類健康所帶來的嚴峻挑戰，並歸納了目前對真菌疾病的預防以及治療的相關策略。研討會專家一致認為，對抗病原真菌不應僅僅側重於人類健康，還需兼顧生態環境、動植物以及人類的“協同健康”。基於此，會議認為針對病原真菌未來研究，需要全球真菌學家跨國家，跨領域的合作。詳細內容見會議報告One Health: Fungal Pathogens of Humans, Animals, and Plants（http://www.asmscience.org/content/colloquia.56）。

真菌學研討會紀要報告

New “baker’s dozen”——病原真菌界的新徵程

研討會聚焦病原真菌對 “協同健康”的影響，向未來病原真菌界的發展提出了13（baker’s dozen）條建議，規劃了未來病原真菌界的新徵程，對未來真菌學研究重點、真菌資源共享、真菌學人才培養以及發展方向的建議如下：

1. 報告及跟蹤導致人類、動物以及植物患病的真菌感染疾病

2. 進行持續的全球真菌物種的普查

3. 組織對人體微生物組中真菌類羣的普查

4. 支持和維護相關的真菌基因組數據庫

5. 支持真菌菌種資源的持續調查與蒐集

6. 研發新型真菌診療手段

7. 調查真菌抗藥性分子機制

8. 持續並加強真菌生理學、經典真菌學、遺傳學、基因組學以及病原學方面人才的培養

9. 確定人、動物以及植物新發病原真菌以期預判與管控惡性真菌暴發性感染

10. 完成更多的真菌物種的基因組測序

11. 研發植物真菌疾病的新型預防策略

12. 尋找保護蛙類、蠑螈類、蝙蝠以及其他動物免受真菌侵襲的有效方法

13. 推動和支持不同研究方向的真菌學家進行討論、交流以促進多學科的協同發展

總結

面對病原真菌的威脅，病原真菌各研究領域顯然不能各自為戰。面對病原真菌帶來的全球性的“大健康問題”，全球病原真菌的研究亟需一個跨領域，跨地區的規劃和統籌。我國是受病原真菌危害的重災區，加強病原真菌的防控工作迫在眉睫。一方面，我們要積極倡導國際交流合作，借鑑國外的病原真菌防控體系；另一方面，我們也亟需加強科普宣傳工作，提高公眾對病原真菌及其危害的認識，開展和加強國內病原真菌領域的資源信息共享、創新研究、人才培養和平台建設，建立健全病原真菌重大病害預測預警、分子檢測和診斷治療為一體的綜合防治集成，從而最終讓人類遠離病原真菌的困擾。

**作者：**白向徵 胡鵬傑 丁浩

**來源：**中國科學院微生物研究所