真菌是死亡植物的分解者,在營養(yǎng)循環(huán)中扮演重要的角色。但同時它們也給生活造成了嚴重的問題,比如面包發(fā)霉、毒蘑菇、房屋木材腐蝕、人類病原菌,以及影響室內(nèi)空氣、毒素產(chǎn)生、院感暴發(fā)等。本文認為的前十種恐怖真菌是基于人們的恐慌程度、真菌問題耗費的成本及對生態(tài)環(huán)境的重要影響。班替枝孢瓶霉其主要的宿主是人類,另外還有冷血水生動物,例如魚、蛙、蟾蜍,幾乎無中間宿主。引起的腦部感染無既往史及明顯外傷史,早期癥狀無或不明顯,但突然出現(xiàn)嚴重的神經(jīng)癥狀,例如重度頭痛,單側(cè)喉麻痹,意識模糊,或口齒不清時已是感染晚期。病人可能會發(fā)生癲癇,常常會惡心嘔吐,偶爾有視力問題,最后失明。一旦該病在大腦出現(xiàn),患者癥狀會很嚴重甚至瀕臨死亡。該病可能出現(xiàn)在免疫功能不全的患者身上,但這種疾病在看起來健康的人中更多見。
圖1斑替枝孢瓶霉菌落及鏡下形態(tài):菌落正反面呈黑色,為暗色真菌。鏡下單細胞分生孢子檸檬狀,成鏈狀排列,孢子鏈幾乎無分枝,基細胞膨大。
班替枝孢瓶霉入侵健康人大腦的真菌主要真菌,令人擔憂的是它的自然生態(tài)位置未知,且很少從環(huán)境分離到該菌。且傳播途徑尚不清楚。感染后若不進行適當治療,感染往往致死。盡管聯(lián)合手術及抗真菌藥物治療,免疫功能不全患者的感染死亡率在真菌感染中也是最高的。由于很多抗真菌藥物在大腦中穿透能力不足,導致藥物療效有限。全世界已有數(shù)百例病例報道,主要在印度。(注:此菌引起的感染以前一直在國外報導,2020年我國上海已分離到此菌)
圖2:a糖尿病病人發(fā)生的班替枝孢瓶霉腦膿腫病例。b貓大腦感染班替枝孢瓶霉,感染區(qū)特別是左腦呈棕色且腦回腫脹
2、馬爾尼菲籃狀菌—從HIV患者到健康人群的雙面殺手
馬爾尼菲籃狀菌(TM)原稱馬爾尼菲青霉菌,是繼結(jié)核病和隱球菌病之后,引起HIV患者感染排名第三的病原菌。主要在東南亞地區(qū)流行,可導致患者播散性感染甚至死亡。圖3.來自中國的AIDS患者感染了馬爾尼菲籃狀菌,全身可見皮膚丘疹。
TM的屬于雙相菌,25℃為腐生階段霉菌相,37℃在宿主體內(nèi)為酵母相。
圖4 a:TM絲狀真菌相菌落,PDA25℃培養(yǎng)5天。b:TM酵母相菌落,SDA37℃培養(yǎng)6天。c:TM絲狀真菌相鏡下形態(tài)。d:TM在宿主體內(nèi)為酵母相,TM正被巨噬細胞吞噬
HIV晚期病人感染TM可能致命。播散性籃狀菌病局限于東南亞的中國東南部、臺灣和香港。籃狀菌病可發(fā)生于任何年齡的AIDS患者, 其中87–96%是男性,HIV患者TM感染不進行治療的死亡率為100%。令人擔憂的是非HIV患者與其他細胞免疫受損患者TM感染率的增加,非HIV病人感染常常誤診。器官移植中,接受這些流行地區(qū)人的捐贈也是個風險。另外,TM對氟康唑高度耐藥。耳念珠菌是人致病性酵母樣真菌,導致嚴重免疫缺陷的住院病人血流感染。耳念珠菌對常用抗真菌藥物耐藥并且擴散速度驚人,在全球范圍內(nèi)引起暴發(fā)。圖5 a:SDA上黏性白色奶油狀,邊緣光滑,有光澤。b:科馬嘉顯色為淡粉色。c:鏡下為芽生孢子,圓至卵圓形。
不到十年,多重耐藥的耳念珠菌全球暴發(fā)(圖.5)。耳念珠菌的處置應予以最大關注,原因如下:(1)可在院內(nèi)和各醫(yī)院之間進行傳播;(2)對弱勢病人造成致命性疾病,在發(fā)展中國家死亡率高達60%;(3)一旦在醫(yī)院環(huán)境中傳播,很難清除。
圖片6:于5個洲暴發(fā)多重耐藥臨床耳念珠菌的全球地圖,超過30個國家報道過耳念珠菌感染病人
耳念珠菌菌血癥的住院總死亡率在30%-60%,棘白菌素類抗真菌藥物是治療耳念珠菌的一線藥物,前提是盡早進行特定的敏感性測試。目前生化自動鑒定系統(tǒng)容易把耳念珠菌誤鑒定成希木龍念珠菌、無名念珠菌等。測序與質(zhì)譜被認為是耳念珠菌首選鑒定方法。準確鑒定耳念珠菌有很大的臨床意義,能給病人提供最佳護理與選擇恰當?shù)母腥究刂拼胧?/span>馬拉色菌屬是是人和動物皮膚正常菌群,是目前發(fā)現(xiàn)的人類皮膚上最大量的真菌,也會引起頭屑、溢脂性皮炎、牛皮癬、過敏性皮炎、花斑糠疹以及痤瘡等皮膚病,雖然不危及生命,但影響身心健康和生活質(zhì)量。針對體弱者,馬拉色菌可造成血流感染,接受靜脈脂質(zhì)營養(yǎng)補充的新生兒是感染馬拉色菌的危險人群。更有甚者,馬拉色菌屬可能在皮膚癌的發(fā)生中發(fā)揮作用。圖7 糠秕馬拉色在添加吐溫PDA上菌落呈淡黃色。馬拉色菌引起的花斑糠疹皮屑真菌熒光染色,可見臘腸樣菌絲和球拍樣真菌孢子。
馬拉色菌屬典型的嗜油脂特性協(xié)助它們利用人類作為食物來源。
圖8 馬拉色菌 a 頭皮屑病人頭皮嚴重脫落 b 溢脂性皮炎病例c糠秕馬拉色菌的電子顯微鏡圖
黃曲霉造成重大的公眾健康和經(jīng)濟影響三大主要原因:
(1)黃曲霉在曲霉菌屬里造成人和動物感染中重要性排第二。
(2)黃曲霉可感染農(nóng)作物,導致農(nóng)作物產(chǎn)值減低。
(3)黃曲霉可在農(nóng)作物中產(chǎn)生大量黃曲霉毒素B1,屬于最毒且可引起肝癌的天然化合物。
圖9 黃曲霉的菌落形態(tài)和鏡下特點
為何恐懼黃曲霉?
黃曲霉菌是土壤腐生真菌,是人和植物的機會性致病真菌,呈世界性分布,所產(chǎn)生的大量分生孢子在空氣中擴散,或通過昆蟲播散。接觸孢子和/或黃曲霉毒素B1可能造成嚴重的健康問題。黃曲霉是繼煙曲霉之后曲霉病的第二大病原菌。包括過敏、氣道或肺入侵,以及皮膚感染。除曲霉病之外,黃曲霉毒素B1是毒性最強且流行性最廣的,有致癌、致畸、誘導突變的特性,尤其在損害兒童健康中扮演者重要角色。黃曲霉帶來的經(jīng)濟影響除了影響人類健康外,還可導致農(nóng)作物產(chǎn)量損失,在美國和歐洲,由于玉米產(chǎn)業(yè)受黃曲霉污染的經(jīng)濟損失可高達數(shù)十億美元損失。圖10 主要黃曲霉毒素的化學結(jié)構(gòu)
其他人類重要條件致病菌還有新生隱球菌和格特隱球菌復合群、耶氏肺孢子菌。我們特意排除煙曲霉及其他機會致病真菌,但想要指出耐唑類臨床分離株越來越多,產(chǎn)生了巨大的危險。葡萄穗霉在自然界中并不常見,但在潮濕且富含纖維素的碎片中隨處可見,其特征是在黏液頭上產(chǎn)生特有的黑色孢子,如果條件合適,幾天內(nèi)可使物體變黑(圖8)。黑葡萄穗霉及其姊妹種S.chlorohalonata,它們偏愛含水量大的紡織品、紙張、紙板和石膏墻板(圖9)。在歐洲和北美,葡萄穗霉經(jīng)常在洪水后出現(xiàn);然而,在熱帶地區(qū),葡萄穗霉似乎被相近的曼農(nóng)孢霉所取代(小編注:現(xiàn)在已經(jīng)認為葡萄穗霉和曼農(nóng)孢霉Memnoniella是同一種真菌)。圖8. a 葡萄穗霉在石膏板上長出黑色黏性霉點。b分生孢子和分生孢子梗
圖9. 葡萄穗霉在漏水的管道邊緣生長b 葡萄穗霉在水凝氣嚴重的地下室石膏天花板上生長
圖10. 桿孢菌素E的化學結(jié)構(gòu)
葡萄穗霉病從25年前開始成為一個主要關注的問題。室內(nèi)居住者及建筑工人表現(xiàn)出與農(nóng)場工人相似的不良癥狀。黑葡萄穗霉產(chǎn)生兩種化學物質(zhì)?;瘜W型S產(chǎn)生大環(huán)單端孢霉烯毒素(例如,桿孢菌素,圖10),化學型A和S. chlorohalonata都能產(chǎn)生亞氮酮和簡單的單端孢霉烯毒素。這兩種室內(nèi)物種都產(chǎn)生螺環(huán)二烷,新的葡萄穗霉代謝物仍在不斷被發(fā)現(xiàn)。葡萄穗霉孢子以及菌絲碎片也可以引起炎癥反應,這意味著整個真菌(孢子和菌絲體)是有毒的。另外黑葡萄穗霉還可以產(chǎn)生一系列揮發(fā)性有機化合物(VOCs),導致皮疹和鼻出血。鬼筆鵝膏是最致命的蘑菇之一,歷史上估計已經(jīng)殺死了數(shù)千人(圖11)。劑量30克(約半個蘑菇)可以殺死一個成人。蘑菇加熱或干燥不會使其毒性失活。這種危險的蘑菇歸鵝膏屬,鵝膏屬包含所有致命的有毒物種。鬼筆鵝膏廣泛分布于歐洲、北美東西方海岸、澳大利亞和西亞(伊朗北部)。鬼筆鵝膏含有兩種類型的寡肽毒素,稱為鵝膏毒環(huán)肽和鬼筆環(huán)肽(也叫鬼筆鵝膏素)具有不同的生化作用模式。鵝膏毒環(huán)肽有α、β、γ三種類型。其中a-鵝膏毒環(huán)肽是最主要的產(chǎn)物,也是最致命的。圖11. a鬼筆鵝膏的子實體,a未成熟,b成熟。
有媒體和科學持續(xù)報道鬼筆鵝膏導致人類致死病例,且每年越來越多。有三個中毒患者幸運的經(jīng)肝臟移植而存活。患者在誤食6~20小時內(nèi)癥狀往往不明顯,在6~8小時后出現(xiàn)腹痛、嘔吐和嚴重脫水腹瀉。最終,肝臟和腎臟在24~36小時后無法發(fā)揮作用,導致昏迷和死亡。不幸的是,目前尚無一種有效治療方案或解毒劑。干腐菌(圖12)是溫帶地區(qū)對木材建筑材料最具破壞性的真菌,特別是含水量高的木材。有時被稱為“建筑的癌癥”。該菌是人類從它的自然環(huán)境引入室內(nèi)的,原來生存在喜馬拉雅山脈的山區(qū)樹林,它入侵了整個歐洲、北美、澳大利亞。盡管是室內(nèi)木材建筑的廣泛破壞者,但很少在其自然范圍以外的房屋發(fā)現(xiàn)。它生長在通風不良、黑暗的地方,濕度較高,并通過砌體擴散,造成結(jié)構(gòu)損壞。處理辦法有以下幾種:
(1)確定并更換腐爛的木材,
(2)更換所有木材,
(3)用生物殺滅劑處理,在特別情況下,對周圍砌體的處理也是可取的。處理后重要的是改善通風和增加氣流,以干燥周圍的砌體。
目前,木材被各種木材防腐劑處理,從而避免了補救處理,這可能是昂貴的。但預防的費用會遠低于補救的。
圖12. 干腐菌入侵室內(nèi):a門框,b臥室板條,c家具,d子實體從石膏墻長出,圖示該真菌如何通過菌絲成功入侵室內(nèi)
該菌是一種侵襲性銹菌,寄主范圍極廣,也稱為桃銹菌,桃銹菌常攻擊生長旺盛的葉子、莖尖、莖。無數(shù)密集的刺狀或泡狀的小突起(夏孢子堆)從受感染的部分爆發(fā),顏色呈橘黃色、黃褐色、褐色或近于無色,并產(chǎn)生大量的,隨風播撒的夏孢子(圖13)。例如,修剪后的彩桃木樹籬的再生軟組織特別容易受到感染(圖14)。夏孢子堆也可以在水果和花卉上形成。不同植物種類癥狀有所不同,嚴重的情況下,反復落葉和/或退化可能導致植物死亡。圖13. 受桃銹菌感染的葉子, 葉面上堆積著桃銹菌橘黃色夏孢子
圖14. 桃金娘銹病感染路邊彩桃木剛修剪后新長出的嫩芽
一直以來,壺菌門真菌被認為沒有太大的生態(tài)重要性而受忽略。壺菌門真菌主要感染藻類和各種原生動物的病原體,少數(shù)感染植物。自從1996年被報道可以感染兩棲類動物之后10多年內(nèi),發(fā)現(xiàn)其可造成兩棲動物數(shù)量和物種多樣性的減少。蛙壺菌引起的壺菌病是一種皮膚病,宿主范圍廣泛,包含所有兩棲類動物:無尾類(青蛙和蟾蜍)、有尾類(蠑螈)和無足類(蚓螈),感染部位為幼蟲的角化口器和成蟲皮膚。感染程度各不相同,從在足部皮膚細胞的點狀感染灶到覆蓋大部分表皮的廣泛感染,通過破壞皮膚功能,干擾電解質(zhì)轉(zhuǎn)移,并最終導致死亡。有人認為,地球正處于第六次物種大滅絕的中期,蛙壺菌和人類的活動導致兩棲動物棲息地改變是兩棲動物種群減少的主要驅(qū)動因素。圖15. 在1%胰蛋白胨營養(yǎng)瓊脂上發(fā)育的蛙壺菌a 游動孢子,箭頭表示鞭毛。b 培養(yǎng)1d的菌體;箭表示假根。c少數(shù)孢子囊在菌落中發(fā)育(從一個游動孢子發(fā)育成多個菌體)。d培養(yǎng)3d的菌體;箭頭指向發(fā)育中的排放乳突;箭表示假根。e培養(yǎng)4d菌體;箭頭表示開放的排放乳突。f 離開孢子囊的游動孢子;排放乳突可長可短(箭頭)。
圖16. 光鏡顯示:青蛙足表皮中蛙壺菌感染,未染色;箭頭表示表皮內(nèi)的菌體。
作者簡介:
徐和平:廈門大學附屬第一醫(yī)院檢驗科主任技師
陳杏春:廣西壯族自治區(qū)人民醫(yī)院檢驗科主任技師
劉敏雪:廣西壯族自治區(qū)婦幼保健院檢驗科微生物室檢驗技師