本院氣候永續學程孫烜駿研究團隊發現暖化對生物寄生關係的影響機制 榮登 Phil. Trans. R. Soc. B.

本校氣候變遷與永續發展學程助理教授孫烜駿與美國密西根大學(Prof. Meghan Duffy)研究團隊合作,利用水蚤與其病原菌的暖化實驗,發現溫度能調節病原菌在寄主體內的感染機制;這項發現也推翻了「地球暖化愈嚴重,流行病愈多」的假說。此研究成果於今年2月6日發表於國際知名期刊、由英國皇家學會出版的《自然科學會報》Philosophical Transactions of the Royal Society B

全球氣候變遷改變了生物間的交互作用,過去研究顯示暖化有利病原菌生長與疾病發生,然而溫度如何影響寄主生物與病原菌的交互作用,進而影響疾病的發生,仍是生態學上一個未知且重要的課題。

水蚤(water flea)在湖泊生態系食物鏈中扮演重要角色,研究團隊以此作為模式生物。當水蚤濾食水中的浮游植物時,有機會夾帶環境中的病原真菌孢子,而針狀的孢子進入腸道後,能穿透腸道細胞入侵到水蚤體內、大量繁殖,最終導致水蚤死亡。水蚤的腸道細胞是第一道防線,能作為物理屏障,隔絕孢子入侵體內;對於入侵後的孢子,水蚤能啟動第二道防線,產生免疫細胞附著並清除病原菌。研究團隊發現暖化使水蚤的腸壁細胞變寬,更有效隔絕孢子入侵;然而暖化卻同時降低了免疫反應。有趣的是,擁有較厚腸道的水蚤在常溫下更容易感染,而暖化改變了腸道厚度與感染之間的關係,使具有較厚腸道的水蚤有較高的保護力。總體而言,這些研究成果剖析溫度變化對病原菌的致病機制,將有助於預測全球暖化下寄主病原交互作用與流行病的爆發。

研究成果全文:https://doi.org/10.1098/rstb.2022.0009
孫烜駿老師研究室:https://sites.google.com/view/sjsun

環境中的針狀病原真菌藉由水蚤濾食浮游植物時進入腸道,穿透腸道細胞並引發寄主的免疫反應

最後修改日期:2023 年 2 月 7 日