加州大气河流暴雨后,谷热病例激增

导致谷热的真菌病原体在美国西部茁壮成长——强度不断增强的大气河流可能是罪魁祸首

Blue circular arthroconidia and arthrospores illustration from a fungus

粗球孢子菌和节孢子的插图,来自粗球孢子菌属真菌。这种真菌存在于沙漠和半干旱地区,是美国西南部、墨西哥和南美洲的地方性流行病。粗球孢子菌是引起球孢子菌病(也称为谷热)的病原体。 

上周,地球大气层中一段狭长的区域从太平洋热带地区向东输送了数万亿加仑的水,并在加利福尼亚州倾泻而下。这场被称为大气河流的天气事件,打破了降雨记录,在该州部分地区倾泻了超过一英尺的雨水,并导致80万居民断电。至少有九人死于车祸或被倒下的树木砸死。但这场风暴对健康造成的全面影响可能要到几个月后才能感受到。

加州冬季暴雨强度增加造成的洪水正在帮助传播一种名为球孢子菌病或谷热的致命真菌疾病。“水文气候鞭打是指极端潮湿和极端干燥条件之间日益扩大的摇摆,”加州大学洛杉矶分校的气候科学家丹尼尔·斯温说。人类发现很难适应这种新模式。但斯温说,真菌正在茁壮成长。他补充说,谷热“将成为一个越来越大的故事。”

去年,在九条连续的大气河流袭击加州并造成广泛的、破纪录的洪水之后,加州的谷热病例打破了记录。上个月,加州公共卫生部发布了一份给医疗保健提供者的咨询,称其记录到2023年发病的新谷热病例为9,280例——这是该部门有史以来记录的最高数字。加州公共卫生部在给Grist的一份声明中表示,去年的气候和疾病模式表明,2024年加州可能存在“谷热风险增加”。


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加州大学洛杉矶分校的临床微生物学家杨尚欣说:“如果你看看这些数字,你会感到震惊。” “大约 15 年前,在我们的实验室里,我们每个月可能只看到一两个病例。现在,每周就有两三个病例。”

谷热——以加利福尼亚州圣华金谷命名,该疾病于 1800 年代后期在一名农场工人中发现——是由一种名为粗球孢子菌的真菌孢子引起的。当吸入时,这些孢子会导致人类和某些动物物种(包括狗)患上重病。这种真菌对极端气候特别敏感。粗球孢子菌在美国全年降雨的地区无法茁壮成长,也无法承受持续的干旱。

孢子真正喜欢的是加州正经历的那种雨旱循环。在去年一系列打破干旱的大气河流之前,加州正处于长期干旱模式之中;2000 年至 2021 年是西南地区 12 个世纪以来最干旱的二十年。气候模型预测金州未来将遭受更多干旱。全球气温升高通过吸走土壤中的水分并耗尽加州的水资源来加剧干旱状况。与此同时,更温暖的大气层也在增强大气河流的威力,因为它们从热带地区移动到西海岸,导致“天空中的河流”比在未受人为变暖影响的星球上释放更多的雨水。

极端干燥和极端潮湿之间的振荡导致粗球孢子菌蓬勃发展。在降雨事件期间,大量的真菌在土壤中繁殖。当地面干燥时,肉眼看不见的孢子会被推土机、耙子、登山靴、地震甚至强风从土壤中扬起。当这些飞扬的孢子落在土壤中时,它们开始繁殖。如果它们被吸入张开的嘴巴或鼻孔,它们就会在肺部繁殖。

人类疾病的进展取决于个人免疫系统的强度:大多数感染谷热的人——约 60%——永远不会知道他们与致命孢子擦肩而过,因为他们的免疫系统能够迅速击退真菌入侵者。但即使对于健康人来说,战胜谷热也并非总是理所当然的。由于研究人员和医生仍在努力解决的原因,这种疾病对拉丁裔、菲律宾裔、黑人、美洲原住民和孕妇的影响尤为严重。

当引起症状时,谷热首先表现为发烧、头痛或咳嗽——类似于 COVID-19 的症状,它经常与 COVID-19 混淆。如果免疫系统无法抵抗粗球孢子菌孢子,疾病可能会超过初始阶段,变成慢性疾病,导致剧烈咳嗽、胸痛、体重减轻、肺炎和肺结节。这个阶段被称为播散性谷热,也可能导致皮肤病变和溃疡、关节肿胀、脑膜炎——脊髓和大脑周围膜的肿胀——甚至死亡。谷热病例中有 1% 到 5% 会发展到播散期。抗真菌药物可以帮助控制谷热,但康复最终取决于个人的免疫防御能力。这种疾病无法治愈,美国每年约有 200 人死于播散性谷热。

研究人员在加利福尼亚州圣玛格丽塔的卡里佐平原国家纪念碑的老鼠洞中采集粗球孢子菌样本。图片来源:卡罗琳·范·豪顿/《华盛顿邮报》通过 Getty Images

有证据表明,粗球孢子菌已经利用了美国变暖。美国疾病控制与预防中心报告称,美国的谷热病例从 1998 年的 2,271 例增加到 2019 年的 20,003 例——增加了 780%。在亚利桑那州,通常发生三分之二的谷热诊断病例,病例增加了 600%。但近年来,粗球孢子菌孢子在新地区涌现,从南加州扩展到北加州,甚至扩展到俄勒冈州和华盛顿州的干燥地区。加州谷热的增长率高于亚利桑那州;在同一时期,那里的病例增加了 1000% 以上。“你在两种十年内看到哪种疾病增加了 1000%?” 杨问道。“这是为数不多的疾病之一。”

这些病例中的一部分可以归因于公众对该疾病的认识提高以及相关检测的增加。但专家告诉 Grist,仅靠检测率无法解释这种激增的规模。研究人员推测,气候变化正在增强谷热的威力,而强度不断增加的大气河流——约占西海岸年供水量的 50%——正在为孢子的传播创造理想条件。

未来几年加州谷热的规模在很大程度上取决于该州土壤的状况。“许多谷热真菌大量繁殖的地区从未受到干扰,因此这不是问题,”加州州立大学贝克斯菲尔德分校的环境微生物学家安特耶·劳尔说。住房和能源基础设施以及其他景观层面的变化会扬起土壤并产生灰尘。她担心,随着开发商建造更多的基础设施和扩展到该州的原始地区,并且随着气候变化为粗球孢子菌创造越来越有利的条件,谷热将对公众健康构成越来越严重的威胁。劳尔说,去年是未来事态发展的预兆。“我们将看到更多病例。”

这个故事最初由非营利性媒体组织 Grist 发布,该组织报道气候、正义和解决方案。

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