病原真菌与“协同健康”_风闻

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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”。      

蛙壶菌感染致死的两栖类

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。

受稻瘟病菌影响而枯萎的水稻

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。

病原真菌感染对野生动物有着极高的致死率

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。   

从左向右依次为曲霉菌、念珠菌以及隐球菌

**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）。

真菌学研讨会纪要报告

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。

**作者：**白向征 胡鹏杰 丁浩

**来源：**中国科学院微生物研究所