川崎病与来自中国东北的风携带异常真菌载量有关

2012年,我为《自然》杂志撰写了一篇关于一种名为川崎病的奇怪疾病的故事,这种疾病的病因困扰了科学家 50 多年。这种疾病会导致幼儿血管炎症,从而导致发烧、皮疹和发红,甚至可能导致年轻人心脏病发作的冠状动脉瘤。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


将川崎病带到东京的空气在到达该岛之前 10 天的停留地(浅棕色)。深棕色表示农作物。图 1 来自 Rodo 等人,2014 年。点击图片查看来源。

2012 年,我为《自然》杂志撰写了一篇报道,讲述了一种名为川崎病的奇怪疾病,这种疾病的病因困扰了科学家 50 多年。这种疾病会导致幼儿血管炎症,从而导致发烧、皮疹和发红,甚至可能导致年轻人心脏病发作的冠状动脉瘤。无论病因是什么,科学家们都惊讶地发现,这种病原似乎是从亚洲的某个地方吹到日本、夏威夷,甚至美国西海岸,这或许暗示着一种活的传染性生物体可以在跨太平洋的旅程中存活下来。

现在,科学家们根据对感染年度高峰期周围风向的分析,他们认为已经查明了川崎病病原的起源地在中国东北地区。上周我在《自然》杂志上发表了一篇简短的新闻报道,描述了《美国国家科学院院刊》上的新发现,包括推断出川崎病的潜伏期非常短,这几乎可以肯定地排除了传染性病因。流感和诺如病毒是两种作用最快的病毒,平均潜伏期约为 35 小时,而川崎病似乎在 24 小时内就会显现出来。然而,他们的发现并没有排除活生物体的作用。


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这种悖论之所以可能,是因为细菌和真菌经常产生毒素,这些毒素会引起它们自身的疾病症状(肉毒杆菌毒素就是一个著名的例子)。该团队测试了无机化学污染物或花粉之间的关联,但没有发现任何关联,来源地区也没有太多的工业活动。相反,科学家们认为,更可能是由植物、植物腐烂真菌或细菌,或某些其他生物分子产生的毒素,在遗传易感个体中引发了快速、破坏性的免疫反应。“我们认为它可能是由毒素或抗原触发的,”伯恩斯说,“免疫系统可以识别的,来自曾经是活物的东西。”

事实上,川崎病可能是一种风湿热样疾病,在这种疾病中,多次接触生物制剂会无意中欺骗免疫系统攻击自身组织,她说。这就是儿童风湿热的运作机制,其中链球菌通过抗体与瓣膜中蛋白质的意外交叉反应,触发对心脏瓣膜的免疫介导破坏。

支持风媒病原体可行性的进一步证据来自对疑似引发川崎病的风向进行空中采样。令他们惊讶的是,过滤器中含有异常高量的酵母念珠菌,一种真菌。它占过滤器采样真菌 DNA 序列的 50% 以上,并在可疑空气中反复发现。尽管其他念珠菌属物种可以感染人类,但从未有人知道任何一种会导致类似于川崎病的疾病,而且主要的的人类病原体白色念珠菌不在过滤器上。另一方面,在亚洲、地中海或加勒比地区之前的空气采样中,从未发现过念珠菌

其他真菌以产生霉菌毒素而闻名,如农作物上的黄曲霉毒素,这些毒素在吸入含有毒素的孢子后会在短时间内引起疾病症状的快速发作,这与川崎病病原体的推断潜伏期和暴露途径一致。然而,在已知的霉菌毒素中,没有一种会产生类似于川崎病的症状。另一方面,在实验室中实验性地暴露于来自念珠菌的糖聚合物(称为多糖)已在小鼠中诱导出类似于川崎病的症状,并且可以通过治疗人类川崎病的相同免疫抑制方法成功治疗。

为了跟进这些发现,科学家们需要在川崎病低发时期对高空风进行采样,以便与高峰强度空气进行比较,并确认在这些时期念珠菌较少,伯恩斯说。巴蒂斯蒂建议检查从中国到达美国西海岸的风,以寻找相同的微生物谱和升高的念珠菌信号。

病原体与云层或大气层的相互作用也可能在其中发挥作用。伯恩斯说,世界其他地区(如印度或北美东部)的川崎病病例可能具有共同的病因,但来源不同,可以通过相同的方法进行调查。

无论病因是什么,它似乎都来自中国东北集约化耕作的农田,那里种植着玉米、水稻和小麦。川崎病仅在二战后在日本出现,因此加州大学圣地亚哥分校 (UCSD) 儿科研究员、UCSD 儿童医院川崎病研究中心主任简·伯恩斯推测,二战后中国农业实践的某些变化可能与此有关。“毛泽东接管中国后,中国发生了很多变化,”她告诉我。“这个地区在种植的作物类型和农业强度方面经历了巨大的转变。”

敬请关注——在这个引人入胜的医学谜团中无疑会有进一步有趣的发展。

参考文献

Rodó X., Curcoll R., Robinson M., Ballester J., Burns J.C., Cayan D.R., Lipkin W.I., Williams B.L., Couto-Rodriguez M. & Nakamura Y. & (2014). 来自中国东北的对流层风将川崎病的病原体从其源头带到日本。《美国国家科学院院刊》,PMID:24843117

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