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综述:人类世气候变化下真菌致病性与毒力的多维影响
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月16日 来源:Current Clinical Microbiology Reports 2.7
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本综述系统探讨了气候变化与真菌致病性(Fungal Pathogenesis)相互作用的分子机制(如代谢组学Metabolomics)、生态网络(如微生物组Microbiome)及跨学科研究方法(如宏基因组学Metagenomics),揭示了大气污染物对真菌毒力(Virulence)的直接影响及宿主-病原体协同进化新动态,为应对新发真菌威胁提供了整合分析框架。
气候变化正重塑真菌致病性的演化轨迹。传统认知聚焦于温度对真菌生长的直接影响,而最新研究揭示了更复杂的多维机制:大气CO2浓度升高可诱导烟曲霉(Aspergillus fumigatus)毒力基因簇(如gliP)表达上调;臭氧暴露则通过氧化应激途径增强白色念珠菌(Candida albicans)的菌丝转化能力。这些发现突破了"热适应"单一范式,将环境污染物纳入真菌致病调控网络。
微生物跨界通讯网络的扰动尤为突出。干旱条件下,土壤真菌-细菌群体感应系统(Quorum Sensing)崩溃导致隐球菌(Cryptococcus spp.)分泌独特的鞘脂类代谢物(如phytosphingosine),显著增强其穿透血脑屏障的能力。更令人意外的是,气候驱动的植物次生代谢变化(如酚类化合物)竟能选择性地激活某些病原真菌的表观遗传修饰酶(如HDACs),这种"生态表观遗传学"效应正在重塑宿主-病原体协同进化景观。
整合多组学技术揭示:气候相关环境应激源通过三重机制影响真菌毒力——直接调控毒力因子(如黑色素合成基因簇)、重编程微生物组互作(如跨界RNA干扰)、诱导宿主免疫逃逸表型(如β-葡聚糖掩蔽)。基于生态模型的预测表明,到2050年,热带地区因气候驱动的真菌适应性突变率可能提升300%,这要求监测体系必须纳入代谢组学(LC-MS)和单细胞转录组(scRNA-seq)等前沿技术。当前最紧迫的挑战在于破解真菌与环境污染物相互作用的分子开关(如真菌特有的GPCR信号通路),这需要微生物学、气候科学和计算生物学的深度交叉融合。
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