本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
本季美國龍捲風爆發在其過後留下了一些不尋常的傷亡。據報道，至少有三人死於一種毒性真菌感染，還有幾人在上個月襲擊密蘇里州的暴風雨後仍然受到感染。
這種嚴重的真菌感染雖然罕見，但如果允許在全身擴散，則可能是致命的——特別是對於免疫系統受損的人。人們曾認為真菌的嚴重程度取決於其型別或傳播方式。但新的研究表明，真菌感染致命程度的一個關鍵決定因素是：孢子大小。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
Circinelloides 犁頭黴的致病物種可以產生約 20 微米長的孢子——是同一物種其他孢子大小的五倍以上。雖然較小的孢子更擅長附著在脆弱的組織中，例如肺部，但這些特大孢子不太容易受到身體免疫系統的攻擊。特別是，它們似乎太大而無法成為巨噬細胞的獵物，巨噬細胞通常負責吞噬和殺死有害的入侵者。相反，這些大型真菌孢子會壓倒巨噬細胞並殺死它們，使身體更容易受到進一步感染。
為了更好地理解為什麼大型孢子如此危險，研究人員最近在實驗室中對M. circinelloides的小孢子進行了工程改造，使其進入過度生長狀態。這些孢子開始表現得更像大型品種，跳過中間生長階段，進入爆發式生長。杜克大學醫學中心分子遺傳學和微生物學系的 Soo Chan Lee 是這項新研究的合著者，他在一份準備好的宣告中說，希望掌握這種加速過程將有助於科學家“找到一種方法，在它們長成更具毒性、更大的孢子之前，將它們阻止在較小的階段”。
這項研究結果於 6 月 16 日線上發表在PLoS Pathogens雜誌上，揭示了“細胞巨型化（cell gigantism）的潛在力量，它使致病真菌能夠在宿主體內建立感染”，然後巨型孢子才接管，杜克大學同一部門的主席兼該研究的合著者 Joseph Heitman 在一份準備好的宣告中說。
嚴重的真菌感染，例如在密蘇里州受害者身上看到的那些，似乎在患有糖尿病等既存疾病的人群中更為普遍。“高血糖水平具有免疫抑制作用，使糖尿病患者容易患上難以控制的真菌感染，”Heitman 說。在新研究中，該團隊使用了糖尿病小鼠模型。早期診斷和治療也不能保證生存。2009 年《全球傳染病雜誌》病例研究描述了一位 48 歲的糖尿病男性，他被迅速診斷出並接受了真菌感染的治療，但仍然死於該病。
在密蘇里州的受害者中，孢子可能在龍捲風相關的傷口中定居，導致接合菌病，這是一種已擴散到大腦、肺部或鼻竇的真菌感染。弗里曼醫療系統的傳染病專家 Uwe Schmidt 上週告訴Springfield News-Leader：“我們可以清楚地看到傷口中的黴菌。”如果感染僅限於小區域，則可以截肢受感染的組織，但傷口與免疫系統受損相結合，為真菌提供了通往更關鍵組織和內臟器官的清晰路徑。大約一半感染 M. circinelloides 的人死於該病，但其在美國的流行程度目前尚不清楚。
圖片由以下機構提供：Valerie Knowlton/北卡羅來納州立大學/Joseph Heitman/Soo Chan Lee/杜克大學醫學中心