气候变暖可能会使真菌对我们的健康更加危险

这个世界充满了发现我们美味的小生物。细菌和病毒是明显的坏人，是致命的全球流行病和烦人的感染的驱动因素。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)是免疫力低下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，地球上绝大多数潜在的致病真菌在我们身体的热量中表现不佳。

但这一切可能即将改变。

杜克大学医学院的一项新研究发现，温度升高会导致一种称为Cryptococcus deneoformans的致病真菌将其适应性反应转化为超速。这增加了其遗传变化的数量，其中一些可能导致更高的耐热性，而另一些则可能导致更大的致病潜力。

具体来说，更高的热量使更多的真菌转座元件或跳跃基因在真菌DNA中站起来并移动，导致其基因的使用和调节方式发生变化。研究结果于20月<>日发表在《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，”杜克医学院分子遗传学和微生物学博士后研究员Asiya Gusa博士说。“这可能会发生得更快，因为热应激会加速突变的数量。

这可能会给HBO新剧集《最后生还者》(The Last of Us)的观众敲响警钟，其中反乌托邦的地狱景观是由一种适应热的真菌促成的，这种真菌接管了人类并将他们变成僵尸。“这正是我所说的那种事情 - 减去僵尸部分，”刚刚看了第一集的古萨说，他将在今年晚些时候加入杜克大学担任助理教授。

“这些不是传染病;我们不会相互传播真菌，“古萨说。“但是孢子在空气中。我们一直在吸入真菌孢子，我们的免疫系统有能力对抗它们。

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

“真菌疾病正在上升，主要是因为免疫系统减弱或潜在健康状况的人数增加，”古萨说。但与此同时，病原真菌也可能正在适应温暖的温度。

在Sue Jinks-Robertson教授的实验室工作，Gusa领导的研究集中在三种可转座元件上，这些元件在C. deneoformans的热应激下特别活跃。但她说，该物种中很容易有另外25个或更多的可转座元素可以动员。

Gusa说，该团队使用“长读长”DNA测序来观察可能被遗漏的变化。计算分析允许他们绘制转座子，然后查看它们是如何移动的。“我们现在改进了工具，可以看到这些以前隐藏在我们的盲点中的运动。

热应激加速了突变。在实验室培养基中生长800代后，在体温(37摄氏度)下培养的真菌的转座子突变率比在30°C下培养的真菌高五倍。

其中一种称为T1的转座元件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的变化。一种叫做Tcn12的元素通常落在基因序列中，可能会破坏该基因的功能，并可能导致耐药性。第三种，Cnl1，倾向于落在染色体末端的端粒序列附近或其中，Gusa说这种效应尚未完全理解。

在生活在小鼠中的真菌中，转座元件的动员似乎也比在实验室培养中增加更多。“我们看到了所有三种转座元件在感染小鼠后短短十天内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压力源的动物中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，它显示了全球气温上升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Arturo Casadevall医学博士说。“随着世界变暖，像Cryptococcus neoformans这样的土壤真菌中的转座子可能会变得更加移动，并以增强毒力和耐药性的方式增加基因组变化。全球变暖还有一件事要担心!

Gusa的工作得到了与杜克大学实验室的合作，这些实验室也研究真菌，医学院的Joseph Heitman实验室和Trinity Arts & Sciences的Paul Magwene实验室。

这项研究的下一阶段将是研究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，然后带着潜在的基因变化回来。

是时候认真对待病原真菌了，古萨说。“这些应激刺激的变化可能有助于真菌在环境和感染期间的致病性状的进化。它们的发展速度可能比我们预期的要快。

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