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      一種預(yù)測(cè)全球變暖對(duì)疾病影響的方法
      
			
      
				2019-04-25 09:54:46
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      科學(xué)家已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種方法來預(yù)測(cè)全球氣溫上升可能如何影響寄生蟲介導(dǎo)的疾病的嚴(yán)重程度。他們的方法可廣泛應(yīng)用于不同的宿主 - 病原體組合和變暖情景，并應(yīng)有助于確定哪些傳染病會(huì)隨著溫度升高而惡化或減弱。
      

      一種預(yù)測(cè)全球變暖對(duì)疾病影響的方法
      

      概念驗(yàn)證方法，使用水蚤(Daphnia magna)及其病原體(Ordospora colligata)作為模型系統(tǒng)進(jìn)行道路測(cè)試，使用一種長期的生物學(xué)概念，稱為生態(tài)代謝理論來預(yù)測(cè)如何各種各樣的過程 - 所有這些都影響宿主 -寄生蟲的動(dòng)態(tài) - 受到溫度的影響。
      

      由都柏林三一學(xué)院寄生蟲生物學(xué)William C. Campbell講師，Pepijn Luijckx教授和多倫多大學(xué)研究生Devin Kirk領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們剛剛在國際領(lǐng)先的PLOS Biology雜志上發(fā)表了他們的研究成果。
      

      Luijckx教授說：“由于全球變暖導(dǎo)致的溫度升高會(huì)改變傳染病的擴(kuò)散和嚴(yán)重程度，這對(duì)保護(hù)和糧食安全具有廣泛的影響。因此，我們理解和識(shí)別將會(huì)對(duì)其造成更大危害的疾病非常重要。溫度上升，以減輕其影響。“
      

      不幸的是，這一直非常困難 - 因?yàn)闇囟纫圆煌姆绞接绊懰拗骱筒≡w中的許多過程，很難預(yù)測(cè)溫度升高(或下降)的累積效應(yīng)。例如，雖然隨著溫度升高宿主免疫功能和病原體感染性可能更高，但病原體壽命可能更低。此外，為了預(yù)測(cè)疾病的嚴(yán)重程度，我們需要的數(shù)據(jù)并不總是存在于所有相關(guān)過程的溫度敏感性上，特別是對(duì)于新出現(xiàn)的疾病。
      

      解決方案 - 生態(tài)代謝理論
      

      生態(tài)代謝理論可用于預(yù)測(cè)各種生物過程如何響應(yīng)溫度。它基于這樣的想法：每個(gè)過程都由酶控制，并且這些酶的活性和溫度依賴性可以使用簡單的方程來描述。即使數(shù)據(jù)有限，該理論也可以預(yù)測(cè)宿主和病原體過程的溫度依賴性。
      

      Luijckx教授說：“通過使用生態(tài)代謝理論，我們可以逐步估計(jì)每個(gè)過程的熱依賴性，并計(jì)算不同溫度變化時(shí)疾病嚴(yán)重程度的最終預(yù)測(cè)。到目前為止，還沒有研究表明適用于在宿主體內(nèi)生長的簡單 - 單細(xì)胞 - 病原體，但我們已經(jīng)能夠證明該方法在我們使用的模型系統(tǒng)中非常有效。“
      

      在他們的研究中，科學(xué)家使用水蚤及其病原體，并測(cè)量了宿主死亡率，衰老，寄生蟲生長和對(duì)宿主造成的損害等過程如何在很寬的溫度范圍內(nèi)發(fā)生變化。他們使用這些測(cè)量來使用代謝理論確定每個(gè)過程的熱依賴性。
      

      結(jié)果表明，不同的過程與溫度有著獨(dú)特的關(guān)系。例如，雖然每種病原體對(duì)宿主造成的損害似乎與溫度無關(guān)，但宿主死亡率和病原體生長速率都是強(qiáng)烈依賴性的 - 但方式相反。
      

      Luijckx教授補(bǔ)充說：“令人興奮的是，這些結(jié)果表明，將代謝理論與宿主 - 病原體相互作用的數(shù)學(xué)模型聯(lián)系起來并將其整合，可以有效地描述疾病相互作用如何以及為何與全球變暖一起變化。”
      

      “由于其簡單性和通用性，我們開發(fā)的方法可廣泛應(yīng)用于了解全球變暖對(duì)各種疾病的可能影響，包括影響水產(chǎn)養(yǎng)殖的疾病，如胰腺疾病如胰腺疾病，蜜蜂傳粉者的病原體等。作為Nosema，以及瘧疾和萊姆病等無脊椎動(dòng)物宿主中媒介傳播和蜱傳疾病的增長。“
      
			

			
        
      
			
      
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