杏鮑菇吃葷,還會設陷阱捕捉線蟲?中研院公開杏鮑菇秘密,食肉真菌能麻痺寄生線蟲

杏鮑菇吃葷、還會設陷阱?中研院中央研究院分子生物研究所薛雁冰助研究員,近期帶領研究團隊在《美國國家科學院院刊》(PNAS)發表二篇有關「食肉真菌捕捉線蟲機制」的論文,證實食肉真菌能麻痺寄生線蟲,甚至還會設陷阱捕捉線蟲。

杏鮑菇吃葷,還會設陷阱捕捉線蟲?中研院公開杏鮑菇秘密,食肉真菌能麻痺寄生線蟲
杏鮑菇、蠔菇等側耳屬(Pleurotus)真菌為相當常見的食用菇類,亦稱為食肉真菌。科學家發現在貧瘠環境中,這些菇類的菌絲會麻痺並殺死線蟲以獲取養份。

線蟲是世界上最多的動物,且有許多線蟲為寄生型線蟲,會寄生各類動植物,造成經濟作物巨大的損失,並在開發中國家廣泛地傳染疾病。若能了解食肉真菌麻痺寄生線蟲的作用機制,未來將有望發展成新的生物防治方法並應用在農業上,或是開發出新藥物對抗感染人體及動物的寄生性線蟲。

杏鮑菇、蠔菇快速麻痺線蟲的機制

杏鮑菇、蠔菇等側耳屬(Pleurotus)真菌為相當常見的食用菇類,亦稱為食肉真菌。科學家發現在貧瘠環境中,這些菇類的菌絲會麻痺並殺死線蟲以獲取養份,但是過去科學家對此快速麻痺機制所知甚少。

薛雁冰研究團隊遂利用模式生物——秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans)來研究食用菇類麻痺線蟲的分子機制。團隊發現當線蟲碰到蠔菇的菌絲時,線蟲肌肉裡的鈣離子濃度會異常的飆高,使得肌肉過度收縮而麻痺癱瘓。

杏鮑菇吃葷,還會設陷阱捕捉線蟲?中研院公開杏鮑菇秘密,食肉真菌能麻痺寄生線蟲
中研院中央研究院分子生物研究所薛雁冰助研究員。(圖片/中央研究院提供)

接著,研究團隊篩選隨機突變的線蟲,並找出具有真菌抵抗性的突變株,並發現真菌的毒素需要透過線蟲的感知神經纖毛進入線蟲體內使其麻痺,當線蟲因突變而失去感知神經上的纖毛結構時,他們就對蠔菇毒素產生抗性,但是只要恢復一種感知神經元的纖毛結構,真菌便能再次麻痺突變線蟲。

此外,研究團隊還發現此真菌毒素能造成神經與肌肉細胞快速的壞死。此造成線蟲細胞快速死亡的機制與現有的寄生蟲藥物如伊維菌素、涕滅威和左旋咪唑等截然不同。現在的抗寄生蟲藥物是影響寄生蟲的神經活性。菇類的毒素則是能直接造成細胞死亡。

因此在未來可望發展成新的生物防治方法應用在農業上,或是開發出新藥物,以對抗感染人體及動物的寄生性線蟲。此論文已於3月17日刊登於《美國國家科學院院刊》,同時被選為封面故事之一,第一作者為本院分子與細胞國際學程博士生李京翰。

真菌不只能麻痺線蟲,還會設陷阱捕捉線蟲

除了上述提到的食用菇類之外,科學家已知在土壤中有另外一群「線蟲捕捉菌(Nematode-trapping fungi, NTF)」,在環境養分不足的條件下,可以感知到線蟲的存在,發育出具黏著力的陷阱(捕捉構造)來捕捉線蟲。

杏鮑菇吃葷,還會設陷阱捕捉線蟲?中研院公開杏鮑菇秘密,食肉真菌能麻痺寄生線蟲
中研院中央研究院分子生物研究所薛雁冰助研究員及研究團隊。(圖片/中央研究院提供)
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