賀臺大應力所教授李世光榮獲美國國家發明家學院院士
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
臺大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「地球暖化愈嚴重,流行病愈多」的假說。此研究成果於2023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,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。
研究成果已於2023年2月6日發表於Philosophical Transactions of the Royal Society B:https://doi.org/10.1098/rstb.2022.0009
孫烜駿老師研究室:https://sites.google.com/view/sjsun
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