气候变暖可能会驱使真菌对我们的健康造成更大的危害

世界上到处都是让我们觉得美味的小动物。细菌和病毒是明显的坏蛋，是致命的全球流行病和令人讨厌的感染的驱动因素。但是我们还没有考虑那么多的病原体是真菌。

致病真菌(念珠菌、曲霉菌、隐球菌等)是免疫受损人群的臭名昭著的杀手。但在大多数情况下，健康的人不必担心它们，而且地球上绝大多数潜在的致病真菌在我们身体的热量下都无法正常生存。

但所有这一切可能即将改变。

杜克大学医学院的一项新研究发现，升高的温度会导致一种称为隐球菌的致病真菌将其适应性反应转变为过度驱动。这增加了它的基因变化数量，其中一些可能会导致更高的耐热性，而另一些可能会导致更大的致病潜力。

具体来说，更高的温度会使更多的真菌转座因子或跳跃基因在真菌DNA中起床并四处移动，从而导致其基因使用和调控方式发生变化。研究结果发表在1月20日的美国国家科学院院刊上。

“这些移动元素可能有助于适应环境和感染期间，”博士后研究员AsiyaGusa博士说。杜克医学院分子遗传学和微生物学博士。“这可能会发生得更快，因为热应激会加速发生突变的数量。”

这可能会引起HBO新剧集“我们最后的生还者”的观众的警钟，在该剧中，一种反乌托邦式的地狱景象是由一种适应人类并把他们变成僵尸的热适应真菌沉淀出来的。“这正是我所说的那种东西——减去僵尸部分，”刚看了第一集的古萨说，他将在今年晚些时候作为助理教授加入杜克大学。

“这些不是可传染的传染病;我们不会相互传播真菌，”古萨说。“但孢子在空气中。我们一直吸入真菌孢子，我们的免疫系统有能力对抗它们。”

真菌孢子通常比病毒大，因此您现有的COVID口罩库存可能足以阻止它们。那，还有你的体温，现在。

古萨说：“真菌病正在增加，这主要是因为免疫系统或潜在健康状况较弱的人数增加。”但与此同时，致病真菌也可能正在适应更温暖的温度。

Gusa在SueJinks-Robertson教授的实验室工作，领导了一项研究，重点关注三种转座元件，这些元件在变形杆菌中的热应激下特别活跃。但她说，在该物种中很容易有另外25个或更多的转座因子可以动员起来。

Gusa说，该团队使用“长读”DNA测序来查看可能被遗漏的变化。计算分析使他们能够绘制转座子图谱，然后查看它们是如何移动的。“我们现在改进了工具，可以看到以前隐藏在我们盲点中的这些动作。”

热应激加速了突变。在实验室培养基中生长800代后，与在30摄氏度下培养的真菌相比，在体温(37摄氏度)下培养的真菌转座子突变率高五倍。

一种称为T1的转座因子倾向于将自身插入编码基因之间，这可能导致基因控制方式发生变化。一种称为Tcn12的元素经常落在基因序列中，可能会破坏该基因的功能并可能导致耐药性。第三种，Cnl1，倾向于靠近或落在染色体末端的端粒序列中，Gusa说这种效应还没有被完全理解。

与实验室培养物相比，转座因子的动员似乎在小鼠体内的真菌中增加得更多。“在感染小鼠后的短短十天内，我们看到了所有三种转座因子在真菌基因组中动员的证据，”Gusa说。研究人员怀疑，在具有免疫反应和其他应激源的动物体内生存的额外挑战可能会促使转座子更加活跃。

“这是一项引人入胜的研究，它表明全球温度升高如何影响真菌在不可预测的方向上的进化，”约翰霍普金斯大学分子微生物学和免疫学主席ArturoCasadevall医学博士说。“随着世界变暖，土壤真菌(如新型隐球菌)中的转座子可能会变得更具移动性，并以增强毒力和耐药性的方式增加基因组变化。全球变暖还需要担心一件事!”

Gusa的工作得益于与同样研究真菌的杜克实验室、医学院的JosephHeitman实验室和三一艺术与科学学院的PaulMagwene实验室的合作。

这项研究的下一阶段将研究来自患有复发性真菌感染的人类患者的病原体。“我们知道这些感染可以持续存在，然后随着潜在的基因变化而复发。”

Gusa说，是时候认真对待病原真菌了。“这些压力刺激的变化可能有助于真菌在环境和感染过程中致病性状的进化。它们的进化速度可能比我们预期的要快。”