加州大氣河流暴雨後,谷熱病例激增

導致谷熱的真菌病原體在美國西部茁壯成長——強度不斷增強的大氣河流可能是罪魁禍首

Blue circular arthroconidia and arthrospores illustration from a fungus

粗球孢子菌和節孢子的插圖,來自粗球孢子菌屬真菌。這種真菌存在於沙漠和半乾旱地區,是美國西南部、墨西哥和南美洲的地方性流行病。粗球孢子菌是引起球孢子菌病(也稱為谷熱)的病原體。 

上週,地球大氣層中一段狹長的區域從太平洋熱帶地區向東輸送了數萬億加侖的水,並在加利福尼亞州傾瀉而下。這場被稱為大氣河流的天氣事件,打破了降雨記錄,在該州部分地區傾瀉了超過一英尺的雨水,並導致80萬居民斷電。至少有九人死於車禍或被倒下的樹木砸死。但這場風暴對健康造成的全面影響可能要到幾個月後才能感受到。

加州冬季暴雨強度增加造成的洪水正在幫助傳播一種名為球孢子菌病或谷熱的致命真菌疾病。“水文氣候鞭打是指極端潮溼和極端乾燥條件之間日益擴大的搖擺,”加州大學洛杉磯分校的氣候科學家丹尼爾·斯溫說。人類發現很難適應這種新模式。但斯溫說,真菌正在茁壯成長。他補充說,谷熱“將成為一個越來越大的故事。”

去年,在九條連續的大氣河流襲擊加州並造成廣泛的、破紀錄的洪水之後,加州的谷熱病例打破了記錄。上個月,加州公共衛生部發布了一份給醫療保健提供者的諮詢,稱其記錄到2023年發病的新谷熱病例為9,280例——這是該部門有史以來記錄的最高數字。加州公共衛生部在給Grist的一份宣告中表示,去年的氣候和疾病模式表明,2024年加州可能存在“谷熱風險增加”。


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加州大學洛杉磯分校的臨床微生物學家楊尚欣說:“如果你看看這些數字,你會感到震驚。” “大約 15 年前,在我們的實驗室裡,我們每個月可能只看到一兩個病例。現在,每週就有兩三個病例。”

谷熱——以加利福尼亞州聖華金谷命名,該疾病於 1800 年代後期在一名農場工人中發現——是由一種名為粗球孢子菌的真菌孢子引起的。當吸入時,這些孢子會導致人類和某些動物物種(包括狗)患上重病。這種真菌對極端氣候特別敏感。粗球孢子菌在美國全年降雨的地區無法茁壯成長,也無法承受持續的乾旱。

孢子真正喜歡的是加州正經歷的那種雨旱迴圈。在去年一系列打破乾旱的大氣河流之前,加州正處於長期乾旱模式之中;2000 年至 2021 年是西南地區 12 個世紀以來最乾旱的二十年。氣候模型預測金州未來將遭受更多幹旱。全球氣溫升高透過吸走土壤中的水分並耗盡加州的水資源來加劇乾旱狀況。與此同時,更溫暖的大氣層也在增強大氣河流的威力,因為它們從熱帶地區移動到西海岸,導致“天空中的河流”比在未受人為變暖影響的星球上釋放更多的雨水。

極端乾燥和極端潮溼之間的振盪導致粗球孢子菌蓬勃發展。在降雨事件期間,大量的真菌在土壤中繁殖。當地面乾燥時,肉眼看不見的孢子會被推土機、耙子、登山靴、地震甚至強風從土壤中揚起。當這些飛揚的孢子落在土壤中時,它們開始繁殖。如果它們被吸入張開的嘴巴或鼻孔,它們就會在肺部繁殖。

人類疾病的進展取決於個人免疫系統的強度:大多數感染谷熱的人——約 60%——永遠不會知道他們與致命孢子擦肩而過,因為他們的免疫系統能夠迅速擊退真菌入侵者。但即使對於健康人來說,戰勝谷熱也並非總是理所當然的。由於研究人員和醫生仍在努力解決的原因,這種疾病對拉丁裔、菲律賓裔、黑人、美洲原住民和孕婦的影響尤為嚴重。

當引起症狀時,谷熱首先表現為發燒、頭痛或咳嗽——類似於 COVID-19 的症狀,它經常與 COVID-19 混淆。如果免疫系統無法抵抗粗球孢子菌孢子,疾病可能會超過初始階段,變成慢性疾病,導致劇烈咳嗽、胸痛、體重減輕、肺炎和肺結節。這個階段被稱為播散性谷熱,也可能導致皮膚病變和潰瘍、關節腫脹、腦膜炎——脊髓和大腦周圍膜的腫脹——甚至死亡。谷熱病例中有 1% 到 5% 會發展到播散期。抗真菌藥物可以幫助控制谷熱,但康復最終取決於個人的免疫防禦能力。這種疾病無法治癒,美國每年約有 200 人死於播散性谷熱。

研究人員在加利福尼亞州聖瑪格麗塔的卡里佐平原國家紀念碑的老鼠洞中採集粗球孢子菌樣本。圖片來源:卡羅琳·範·豪頓/《華盛頓郵報》透過 Getty Images

有證據表明,粗球孢子菌已經利用了美國變暖。美國疾病控制與預防中心報告稱,美國的谷熱病例從 1998 年的 2,271 例增加到 2019 年的 20,003 例——增加了 780%。在亞利桑那州,通常發生三分之二的谷熱診斷病例,病例增加了 600%。但近年來,粗球孢子菌孢子在新地區湧現,從南加州擴充套件到北加州,甚至擴充套件到俄勒岡州和華盛頓州的乾燥地區。加州谷熱的增長率高於亞利桑那州;在同一時期,那裡的病例增加了 1000% 以上。“你在兩種十年內看到哪種疾病增加了 1000%?” 楊問道。“這是為數不多的疾病之一。”

這些病例中的一部分可以歸因於公眾對該疾病的認識提高以及相關檢測的增加。但專家告訴 Grist,僅靠檢測率無法解釋這種激增的規模。研究人員推測,氣候變化正在增強谷熱的威力,而強度不斷增加的大氣河流——約佔西海岸年供水量的 50%——正在為孢子的傳播創造理想條件。

未來幾年加州谷熱的規模在很大程度上取決於該州土壤的狀況。“許多谷熱真菌大量繁殖的地區從未受到干擾,因此這不是問題,”加州州立大學貝克斯菲爾德分校的環境微生物學家安特耶·勞爾說。住房和能源基礎設施以及其他景觀層面的變化會揚起土壤併產生灰塵。她擔心,隨著開發商建造更多的基礎設施和擴充套件到該州的原始地區,並且隨著氣候變化為粗球孢子菌創造越來越有利的條件,谷熱將對公眾健康構成越來越嚴重的威脅。勞爾說,去年是未來事態發展的預兆。“我們將看到更多病例。”

這個故事最初由非營利性媒體組織 Grist 釋出,該組織報道氣候、正義和解決方案。

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