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威斯康星大学麦迪逊分校
  • 威斯康星大学麦迪逊分校
  • University of Wisconsin–Madison
  • 国家/地区:美国
  • 学校地址:美国威斯康星州麦迪逊
  • 学校网站:-
  • 学校特点大型综合性大学 公立常青藤名校 专业设置齐全
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632024年THE排名

一项新研究为肆虐的疾病带来了希望

发布日期:2025-01-13 09:08:20 阅读:17

当毫无防备的蝙蝠感染上白鼻综合症时,它们会经历一个缓慢而痛苦的死亡过程。这种模糊的白色真菌,正式名称为Pseudogymnoascus destructans,会在它们的翅膀、尾巴和鼻吻部覆盖上一层厚厚的涂层。当像小棕蝠(Myotis lucifugus)这样的蝙蝠患上白鼻综合症时,它们从冬眠(长期休眠)中苏醒需要太长时间,而且由于真菌消耗了它们体内的微小脂肪储备,它们很难获得营养。自2018年发现以来,北美已有数百万只蝙蝠死于白鼻综合症,令专业和业余的翼手目动物学家都绝望地寻求有效的医疗方法。在不到十年的时间里,P. destructans已经使北美长耳蝠(Myotis septentrionalis)、三色蝠(Perimyotis subflavus)和小棕蝠的种群数量减少了90%以上。

“保护这些产仔栖息地,或在尚未存在的地方建立它们,是保护工作的重要组成部分。”

现在,《科学》杂志上的一项最新研究给全世界的蝙蝠爱好者带来了一线希望:尽管它的名字暗示了破坏性,但P. destructans实际上比人们之前认为的破坏性要小。这种真菌摧毁蝙蝠的机制曾经神秘莫测,现在却变得可以理解了。

研究发现,这种真菌通过蝙蝠皮肤的上皮细胞感染蝙蝠,而不会显著破坏这些细胞本身。除了使真菌更容易被击败外,这一发现还有助于解释它导致的一些感染蝙蝠的症状。在感染细胞后,由于不会破坏皮肤细胞,蝙蝠对这种致命病原体的免疫反应仅限于有限范围。当蝙蝠活跃时,它们的免疫系统会抑制真菌;但一旦蝙蝠进入冬眠状态,真菌就会占据上风。它们的体温下降,真菌找到多种方法来适应并完全感染蝙蝠的皮肤细胞。

“我们从一种濒危蝙蝠物种(小棕蝠)中创建了一条细胞系,以建立一个无法在现有条件下研究的动物疾病模型,”该研究的共同作者、威斯康星大学麦迪逊分校儿科、医学和医学微生物学与免疫学教授布鲁斯·克莱恩博士告诉《沙龙》杂志。“我们创建了一个冬眠模型,这对于理解感染的发病机制至关重要。”

在他们的研究之前,真菌行为背后的机制一直是个谜。但现在,这项研究在详细的分子水平上解释了其进展。

“我们通过识别......真菌入侵的细胞”和“使真菌能够进入的受体”来回答这些问题,”克莱恩说,并补充说,他们还研究了“真菌如何在不杀死细胞的情况下从细胞传播到细胞,从而避开蝙蝠免疫系统的警报”以及“真菌如何在细胞内部恶劣的环境中生存”。

国际蝙蝠保护组织的白鼻综合症研究主任蒂娜·程博士没有参与这项研究,但她曾近距离研究过这种致命疾病,尽管不是作为微生物学家。她对该研究的含义表示乐观,前提是研究结果可以复制。

“他们的发现非常有趣,并为我们提供了对[P. destructans]‘狡猾’的生活方式及其如何避免宿主反应以增殖的独特见解,”程说。“这篇论文的发现表明[P. destructans]利用了宿主的冬眠模式,这种宿主与病原体之间的协同进化与其他研究相一致,包括一项研究发现[P. destructans]对[紫外线]光极为敏感,这表明它对蝙蝠和洞穴环境具有专门性,以及一项推测[P. destructans]起源于植物病原体的研究,该病原体与数百万年前地球变冷时蝙蝠冬眠的进化共同进化。”

“我完全被蝙蝠在我们星球上的重要性所折服。我致力于帮助拯救它们。”

程并不是唯一一位对新研究充满热情的蝙蝠保护者。辛辛那提大学的乔·塞缪尔·约翰逊博士也告诉《沙龙》杂志,从他的专业(生态学家)角度来看,他认为这项研究是“一项令人兴奋的工作”。

“‘作者对真菌病原体在蝙蝠休眠期间和短暂唤醒时发生的情况进行了深入调查,’约翰逊说。‘在向学生和公众解释[白鼻综合征]为何会杀死蝙蝠时,我经常提到P. destructans在低温下生长的能力。但病原体在休眠和活跃状态下保持传染性的能力为这个故事增添了重要内容。也许更重要的是,作者对真菌分生孢子如何避免被蝙蝠免疫细胞杀死的见解,很可能会在未来的研究中被用来理解这种致命的野生动物疾病。’”

约翰逊还对公众或至少是对蝙蝠感兴趣的公众提出了建议:发现它们时要保护它们。毕竟,蝙蝠实际上是来找人类(或至少是人类的建筑)寻求帮助的。

“大多数容易感染这种疾病的物种会在春季迁离这些栖息地,在树木或人类建筑(如谷仓或阁楼)中分娩,”约翰逊说。“许多人在自己的财产上都有这样的产仔栖息地。而且正是在这里,种群每年都在增长,并为从[白鼻综合征]中恢复提供了可能性。保护这些产仔栖息地,或在它们尚不存在的地方促进它们的形成,是保护工作的重要组成部分。”

美国农业部林业服务局研究生态学家兼项目负责人苏珊·勒布博士表示,公众还可以做很多事情来保护蝙蝠

“尽量减少对蝙蝠冬眠或育雏的干扰至关重要,”勒布说。“这对患有白鼻综合征的蝙蝠尤为重要。如果人们进入冬眠洞穴或潜在的冬眠洞穴,他们应该尽量遵循美国鱼类和野生动物管理局和加拿大野生动物健康合作组织发布的消毒程序。”当蝙蝠进入成熟的树木和大型枯木(死树)时,这些生物应该受到保护。“这些结构为许多种类的蝙蝠提供了夏季栖息地,也是蝙蝠所吃昆虫的栖息地。努力维护森林走廊和清洁水源也将在大规模上帮助蝙蝠。当蝙蝠需要被排除在人类建筑之外时,提供替代栖息地(如蝙蝠箱)可以提供帮助,但应谨慎行事,以确保这些人工栖息地得到正确使用。”

专家们之所以向公众发出这些警告,是因为北美洲的蝙蝠正面临生存危机。勒布毫不讳言;她亲眼目睹了这场灾难。

“我和学生及同事自2013-14年冬季以来,一直在监测南卡罗来纳州北部一个废弃隧道中的三色蝙蝠冬眠种群,”勒布说。“每年我们都看到该种群数量的下降,从白鼻综合征出现之前的321只蝙蝠下降到三年后的31只蝙蝠。”蝙蝠的数量每年都在缓慢恢复,截至2024年,种群数量已达到123只。“不幸的是,该地区并非所有冬眠种群都恢复得这么好。例如,距离不到一英里的一条较小隧道中的蝙蝠数量从400多只下降到8只,现在仍不足20只。”

程博士正在观察弗吉尼亚州和西弗吉尼亚州阿巴拉契亚山脉的蝙蝠大量死亡情况。

“我也通过评估数百个[白鼻综合征]导致蝙蝠数量大幅下降的地点,亲眼目睹了这些数量的下降,”程博士说。“这种疾病的影响程度不容忽视,不仅因为它对受影响的蝙蝠物种的影响,还因为它对整个生态系统的影响。”

克莱因作为蝙蝠方面的专家和爱好者,向《沙龙》杂志明确表示,尽管这场战斗可能令人生畏,但值得一战,因为蝙蝠简而言之值得拯救。

“我完全被蝙蝠对我们星球的重要性所折服,”克莱因说。“我致力于帮助拯救它们。”


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