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尿騷味讓真菌變身為帥氣牛仔

陳俊堯
・2015/02/01 ・1856字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 528 ・七年級
Monteux_-_Lasso
照片來源: Wikipedia/Véronique PAGNIER

 

真菌對很多生物來說是美食。我們烤肉時總要準備鮮香菇杏鮑菇金針菇,切葉蟻也像人類用太空包種香菇一樣,會搬些葉子回到巢裡的農場,種真菌來當做食物。不過真菌可不是永遠都是被吃的一方。來看看下面的故事。

真菌牛仔耍套環

Arthrobotrys 節叢孢菌屬是一群真菌獵人,捕捉會動來動去的線蟲當食物。這一屬的真菌在土壤裡原本和一般真菌一樣是腐生,但是在有線蟲可捕的環境裡會改變形態和生活方式,成為心狠手辣的獵人。這些變身的真菌會長出像牛仔使用的套索那樣的環狀菌絲,靜靜等候獵物。哪隻倒楣的線蟲鑽進套環時,真菌瞬間會把套環快速縮緊,抓住這隻獵物,就像跟獵人在獸徑上設陷阱捕捉野生動物一樣。你可以在下面的影片裡看到微生物如何絞殺一隻多細胞動物。

線蟲與細菌的戰爭

這被獵殺的線蟲,自己在土壤生態系裡也是個重要的獵人。線蟲大量吞食住在土壤裡的各種細菌。這些被吞入的細菌在線蟲的咽部被磨碎分屍,再向後送入消化道進行消化釋出養份。為了存活下去,細菌們必須演化出各種保命絶活,有的分泌討厭的化合物驅趕線蟲,有的製造毒素嘗試以化學武器反制,有的細菌集合很多伙伴一起打群體戰,形成比線蟲的口還大的生物膜構造,以建造大城堡的方法來保護自己。那些沒有特異功能可以保護自己的,只好以快速生長來彌補失去的數量。激烈的生死攻防戰,千萬年來一直就在不起眼的土壤裡悄悄地進行著。

藏在牛糞裡的秘密

下面要介紹的可是一種極為神奇的研究,把細菌跟真菌也給連結起來。過去的研究發現,節叢孢菌會受到線蟲製造的某種化學物質刺激,而開始轉變成為獵人。食物的味道引起改變很合理,如果在電影院裡聞到鄰座濃濃的炸雞香我可能也會變身成不知道什麼東西。不過另一個已知會刺激節叢孢菌變身的東西居然是牛糞,這就難解釋了。要介紹的這個研究來自一個在中國雲南的研究團隊,他們想知道到底是什麼物質讓真菌決定變身的。動物糞便是細菌孳生的溫床,難道這整件事會是細菌精心策劃的陰謀?

他們著手從牛糞裡分離出 126 株細菌,測試後發現其中 55 株真的有刺激真菌長出套環的能力。他們從中選出了能力最強的三株菌,全部都是 Stenotrophomonas maltophilia (嗜麥芽窄食單胞菌,接下來稱 Sm 菌)。經過化學分離分析 Sm 菌的產物後,他們發現這個能讓真菌長出套環的神奇物質是尿素。不過這個刺激真菌長出套環的效果和尿素濃度有關,在 300 mg/L 效果最好,培養刺激三天後真菌就會長出套環。如果超過 300 mg/L 的話效果下降,濃度高到 1500 mg/L 就沒有效了。牛糞裡測得的尿素濃度是 151 mg/L,落在能成功誘發真菌變成牛仔的範圍裡。

他們接著回到 Sm 菌上,證實了 Sm 菌的確有能力產生尿素,如果把產生尿素的基因(arcA)破壞掉,Sm 菌就失去製造尿素以及讓真菌變身的能力。到這裡,他們證實了細菌能以製造尿素的方法來誘發真菌形成套環。後續的實驗證實了這些尿素會進到真菌體內被分解成氨,而這產生的氨才是啟動套環形成機制的主要訊號。這群研究人員接著做了把真菌、細菌、線蟲放在一起培養的實驗,發現如果細菌能製造尿素,就能讓附近的真菌獵捕更多的線蟲,最後甚至可以消滅附近的線蟲族群。而在這個過程裡,細菌數量持續上升,顯示這個策略的確有利於細菌的存活。

尿素的妙用

尿素是現在農業興起的主因,在自然界也是一種微生物可以快速利用的含氮養份。現在,尿素又多了一個控制生物反應的功能。這篇研究裡產生了一些有趣的問題:為什麼真菌要被尿素控制呢? 這讓我想起去年在野望影展看到的影片。主持人想要找到旗魚,雖然在茫茫大海中要從海面上找到水中高速穿梭的旗魚很困難,但是如果看到海面有鳥兒聚集,那裡必定有沙丁魚群,而旗魚就會出現在那裡捕食。真菌除了直接偵測線蟲的氣味,它們同時也偵測細菌代謝時產生的物質(如尿素),因為有大量細菌出現,饑餓的線蟲就不遠了。而細菌們也因為有了真菌殺陣的保護,得以在這場生死戰中得到喘息的機會。

而究竟是真菌學會了利用細菌報信來準備展開獵殺,或是細菌找到了控制真菌當保全的方法,我想都有可能。這樣對雙方都好的雙贏策略,在環境裡應該可以持續被採用。這篇研究的作者也收集了其它 31 種會形成套環的真菌來測試,其中有 7 種會受到尿素的控制,顯示這是個蠻常見的策略。那其它的 24 種呢?或許還有別的分子也有這樣的功能哦。

報導原文

研究原文

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陳俊堯
109 篇文章 ・ 7 位粉絲
慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。


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讓愛滋與你和平共存,一起掌握 U=U 共識!

careonline_96
・2021/10/28 ・2457字 ・閱讀時間約 5 分鐘
讓愛滋與你和平共存,一起掌握U=U共識!感染科醫師圖解說明

確診感染愛滋病毒,對三十多歲的陳小姐一開始相當衝擊,但是經過抗病毒藥物的穩定治療後,血液中的病毒量大幅降低,已連續數月都控制於驗不到病毒的狀態。

某日回診時,陳小姐問:「醫師,我還有機會懷孕、生小孩嗎?」

「可以喔!」醫師點點頭,肯定地說:「只要能好好治療,繼續將愛滋病毒量維持檢驗不到狀況,便沒有傳染風險,也可以懷孕、生產!」

許多愛滋感染者在確診後,會變得沮喪、自我懷疑,認為自己不能再與他人建立親密關係並承受外界異樣眼光。

台北市立聯合醫院仁愛院區內科部感染科主治醫師顧文瑋醫師指出,其實感染者若能穩定接受服藥治療,便可有效控制且降低血液中的病毒量,轉變如慢性病一般,同樣可以孕育下一代。

穩定治療、定期追蹤、掌握 U = U,愛滋慢性化,醫病勇敢溝通很重要!

愛滋病是由愛滋病毒(Human Immunodeficiency Virus,簡稱HIV)感染,導致病患身體免疫力降低,出現各種疾病症狀,又稱後天免疫缺乏症候群(AIDS)。

從 1980 年代開始,愛滋病與愛滋感染受到全球關注,過去種種迷思導致感染者遭受歧視困境,現今治療進步,愛滋感染已慢性化!

顧文瑋醫師解釋,愛滋病毒主要透過血液、體液傳染,但是傳染力與病毒含量多寡十分有關!「新冠疫情讓大家對病毒量的概念較為清晰!如同感染者的口水、汗水、尿液、糞便等皆不具傳染力。日常中與感染者一起上課、說話、游泳、共餐、洗衣服,都不會遭到傳染。」

此外,目前抗病毒藥物已可有效降低並控制愛滋病毒量。顧文瑋醫師說,根據研究證實,當愛滋感染者接受穩定服藥治療,讓病毒量低到偵測不到時,便不會把愛滋病毒傳給性伴侶,這就是國際重要共識「U = U」。

掌握國際U = U

何謂 U=U?檢測不到愛滋病毒,便不具傳染力

「U = U」中的第一個 U 是 Undetectable,即「檢測不到病毒」;第二個 U 是 Untransmittable,即「不具傳染力」。

顧文瑋醫師說明,愛滋感染者在穩定接受抗病毒治療後,若持續穩定追蹤血液中病毒量,控制於測不到(低於 200 copies/ml)達六個月以上,其傳播病毒的風險是可忽略的。

「後來陳小姐回診時,穩定交往的男朋友也會陪同,主動了解用藥狀況,以及未來懷孕、生產該注意的事項。」顧文瑋醫師分享,「妥善穩定治療,讓愛滋病毒低到測不到,便沒有傳染風險,是非常重要的觀念!」

台灣愛滋防治成績卓越

感染者與醫師攜手向前,掌握 U=U! 台灣愛滋防治成績更卓越!

防治愛滋在世界各國皆是重要的任務,聯合國愛滋病規劃署(UNAIDS)就曾提出 3 個「90-90-90」的目標,希冀 2030 終結愛滋感染,期待朝向完善、全人的愛滋照護前進。

台灣經過多方努力,已達成「90-92-95」的成績,可謂領先亞洲其他國家;表示 90% 愛滋感染者已知自己的感染狀況;92% 已知感染狀況者已穩定接受服藥治療;95% 穩定治療者能有效控制病毒量,達到 U=U!

「我們希望宣導 U = U 的概念,讓愛滋感染者理解抗病毒治療的重要性,只要穩定接受藥物治療,即可將愛滋感染轉成一慢性病,對於感染者來說,也不會持續承受巨大壓力。」顧文瑋醫師強調,「面對愛滋感染是一輩子的事情,如同一般慢性病控制!感染者若有任何治療或身體健康疑問,都可以主動提出與醫療團隊討論,醫師才能根據生活、工作的需求,適時調整藥物。」

主動積極防治愛,讓愛無礙不困難!

主動積極防治愛,讓愛無礙不困難!

除了感染者自身積極治療外,民眾應更加全面理解、認識愛滋感染,並放下過去的焦慮與歧見。目前也越來越多臨床醫師願意主動了解愛滋治療、U=U 國際共識,並加入以人為本的病患照護。醫師們更在意如何為病患提供適合的治療與幫助,看重疾病治療本身而非存有歧視眼光,不論是民眾、醫護、政府與感染者,我們都希望一同營造更友善、平等的環境!

顧文瑋醫師叮嚀,感染愛滋僅有高風險行為,並沒有特定族群之分!民眾應維持單一固定性伴侶,性行為時務必全程正確使用保險套,可同時預防其他性傳染病感染。疾病管制署目前也有提供免費匿名愛滋篩檢,只要有性行為的民眾,建議至少進行一次篩檢;若有無套性行為者,建議每年至少進行一次篩檢;若為高風險感染者,建議每 3 至 6 個月篩檢一次。一旦感染需及早就醫治療,並檢驗愛滋病毒,切勿共用注射針頭、針筒、稀釋液。懷孕婦女需接受愛滋病毒檢查,若確診,便要儘快接受治療、穩定控制病毒量,讓愛無礙不困難。民眾對愛滋感染與愛滋病有任何疑問,務必諮詢專業醫療人員!


更多愛滋衛教資訊,請參考以下協會:

台灣露德協會

台灣基地協會

愛滋感染者權益促進會

台灣愛之希望協會

台灣紅絲帶基金會

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careonline_96
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