探究迁徙黄喉鹀皮肤真菌奥秘:枝孢霉属复合物的潜在威胁

【字体: 时间:2025年03月04日 来源:Mycopathologia 3.6

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  为了解候鸟真菌感染情况,研究人员对黄喉鹀皮肤真菌进行研究,发现枝孢霉属(Cladosporium)占主导,其 C. cladosporioides 复合物或有潜在威胁。

  在大自然的迁徙大军中,候鸟是一道独特的风景线。它们每年穿梭于不同的地域,行程跨越千山万水。然而,近年来,候鸟数量的下降成为了人们关注的焦点。在东亚候鸟迁徙路线上,许多野生鸟类面临着诸多严峻的挑战,比如栖息地的丧失与改变,气候变化打乱了它们的迁徙和繁殖节奏,非法的捕猎行为也时有发生,而传染病更是对它们的生存构成了严重威胁。像黍鹀(Emberiza rustica)的种群数量在短短 10 年内大幅下降 32 - 91%,其在国际自然保护联盟(IUCN)红色名录中的等级也从 “无危” 迅速变为 “易危”。黄喉鹀(Emberiza elegans)作为一种在韩国常见的部分迁徙鸣禽,也出现了种群数量减少的情况。
对动物皮肤微生物组的研究意义重大,它不仅能为动物物种的保护提供有价值的信息,还能帮助追踪可能影响人类和动物健康的疾病源头。候鸟作为各种传染病病原体的潜在携带者和宿主,可能传播包括禽流感病毒、鸭瘟病毒、沙门氏菌(Salmonella spp.)、大肠杆菌(Escherichia coli)等多种病原体,以及像曲霉属(Aspergillus spp.)和念珠菌属(Candida spp.)等致病真菌。在真菌引发的疾病中,暗色丝孢霉病(phaeohyphomycosis)是一种由深色色素真菌引起的罕见疾病,这些真菌广泛存在于土壤、植物等环境中,偶尔会对动物和人类表现出机会性致病行为。其中,枝孢霉属(Cladosporium)是一个分布广泛的真菌属,部分物种对人类和动物具有致病性。

在近期的鸟类捕获和环志调查中,研究人员发现包括黄喉鹀在内的许多野生候鸟皮肤上出现了透明、圆形的真菌菌丝样组织,且据估计,这种组织的数量相较于过去有所增加。但目前关于候鸟皮肤上这种真菌菌丝样组织的相关研究十分匮乏,缺乏对相关真菌的了解以及其在特定地理区域和迁徙路线上的流行趋势信息。

为了填补这些研究空白,来自首尔国立大学的研究人员开展了深入研究。研究成果发表在《Mycopathologia》杂志上。

研究人员在 2021 年至 2023 年的春秋迁徙季以及冬夏季节,于韩国多个地点展开鸟类捕获和环志调查(包括大青岛、光州、全罗南道海南郡等地),采集了黄喉鹀等鸟类皮肤上疑似真菌感染的菌丝样组织样本。研究采用了多种关键技术方法:一是 DNA 提取,由于样本量少,研究人员将所有样本用于 DNA 提取,并对提取方法进行了优化;二是 DNA 测序,针对真菌的内部转录间隔区 1(ITS1)、肌动蛋白(ACT)基因和翻译延伸因子 1 - α(TEF)基因设计引物进行 PCR 扩增,再进行测序;三是生物信息学分析,利用 DADA2 软件处理原始序列,通过与相关数据库比对确定序列分类;四是数据分析,计算相对读数丰度,构建系统发育树分析真菌种类关系。

研究结果如下:

  1. 真菌菌丝样组织阳性鸟类数量:在捕获检查的 95 种 3272 只鸟类中,32 只鸟类皮肤上有明显的真菌菌丝样组织,占比 0.98%。其中黄喉鹀的阳性率较高,达 12.8%(17/133),其他一些鸣禽也有不同程度的阳性率。采集组织后,皮肤未出现病变或感染迹象。
  2. 皮肤结痂真菌菌群:通过对 ITS1 区域、ACT 基因和 TEF 基因测序分析,发现枝孢霉属在所有样本中占主导地位。除枝孢霉属外,Mrakia 属在皮肤结痂真菌菌群中也频繁被检测到。
  3. 枝孢霉属序列的系统发育分析:基于 ITS1 区域构建的系统发育树无法在物种水平上分辨枝孢霉属。而基于 ACT 和 TEF 基因序列构建的系统发育树显示,大多数被鉴定为枝孢霉属的扩增子序列变体(ASVs)属于 C. cladosporioides 物种复合物。

研究结论和讨论部分指出,在黄喉鹀等 11 种候鸟的皮肤上发现了多个突出的真菌菌丝样组织,可能的真菌感染主要局限于皮肤表层。研究证实,多基因位点测序对于鉴定鸟类微生物组中枝孢霉属物种至关重要。C. cladosporioides 物种复合物可能会导致黄喉鹀患上暗色丝孢霉病,对其健康产生影响。此外,候鸟作为潜在的致病真菌携带者,虽然目前真菌与鸟类感染的因果关系尚不明确,但进一步研究对于了解真菌 - 鸟类关系、保护亚洲鸣禽以及防控潜在的人畜共患病意义重大。研究人员呼吁对野生候鸟的真菌病和致病病原体展开更深入的研究,这将为鸟类保护和相关疾病防控提供重要依据。

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