这种老药用(了30年,)为啥病菌还没“免疫”?
中国科学报记者 王敏 报道:当水稻叶片上浮现出枯白相间的条斑时,这往往是水稻白叶枯病悄然来袭的警示信号。此种病害的幕后推手,是一种名为水稻黄单胞菌的植物病原细菌。一旦疫情蔓延,轻则可令产量折损两至三成,重则过半收成付诸东流,极端情形下甚至面临绝收的厄运。长期以来,农户们习惯于依赖化学杀菌剂来剿灭病菌、遏制疫情,然而用药年限愈久,病原菌对抗菌药物的耐受性便愈发增强,药效随之逐年式微,迫使农户不得不不断加大剂量,由此陷入无休止的恶性循环。那么,是否存在一种药剂,既能高效压制病情,又能有效阻断病原菌抗性演化的路径?安徽农业大学陈雨教授团队的探索,为这一难题提供了令人瞩目的新解。相关研究成果已于近日刊登于国际学术期刊《公共科学图书馆-病原体》之上。
“隐藏在表象之下的未知机制,必定还有待揭示。”
辛菌胺,这款拥有我国完全自主知识产权的烷基多胺类杀菌剂,自问世以来已在包括水稻、苹果、辣椒、番茄、棉花等多种作物上积累了逾三十年的应用经验。其显著特点在于残留量极低,对人和非靶标生物温和无害,堪称绿色植保领域的一张“老面孔”。
然而,一个长期萦绕在陈雨团队心头的谜团始终挥之不去:诸多常规杀菌剂在连续施用数年之后,病原菌的抗药性往往迅速攀升,进而导致病害防治成效大打折扣;反观辛菌胺,虽然历经田间长期反复使用,却始终鲜见病原菌产生显著高抗性,其防治效果保持着令人称奇的持久稳定性。
早期的研究证据曾表明,辛菌胺能够通过扰乱细菌的能量代谢过程以及破坏其脱氧核糖核酸(DNA)结构来达到直接杀菌的目的。但这套解释,仅能回答它“缘何能杀菌”,却无法阐明它“为何不易诱发抗性”。“其中必有未曾被发现的机理。”陈雨如此断言。
为了追寻这背后的深层真相,陈雨团队选择迎难而上,展开了一场刨根问底的科研攻关。他们以水稻白叶枯病菌为研究模型,综合运用高通量基因筛选、分子生物学检测、遗传操作等一系列尖端技术手段,如同抽丝剥茧般,逐步揭开了辛菌胺之所以具备低抗性特性的神秘面纱。
“双重机制”:直接杀菌与毒力弱化的协同作战
研究团队发现,辛菌胺的功能并不仅限于直接的杀菌作用,它还能精准锁定一个名为RpfG的关键功能蛋白,并对其施加影响。
“RpfG蛋白,实质上充当着细菌群体感应系统的核心调控枢纽。”陈雨阐释道,“用通俗的比喻来讲,细菌之间也存在着类似人类‘对话交流’的沟通方式——它们会释放特定的信号分子,如同发送信息一般。当感受到群体数量达到某一临界阈值时,整个菌群便会采取步调一致的集体行动,协同入侵寄主作物。这种依赖群体密度进行信息交流与行为调控的机制,正是我们所称的群体感应。”
辛菌胺的介入,仿佛直接切断了细菌的通讯网络。当RpfG蛋白的正常功能受到干扰后,细菌群体内部的信息传导链路随即中断,这将直接导致与致病性相关的基因无法顺利表达。其最终结果便是:虽然这些细菌个体依然存活,但其整体致病能力已遭到显著削弱,从而丧失了对寄主植物的有效侵染能力。
这一重大发现,使得辛菌胺的抗菌作用机制图谱变得空前清晰与完整。
研究团队据此指出,辛菌胺所展现的,是一种“直接杀菌”与“弱化毒力”相互交织的双重作用模式。一方面,它凭借对细菌能量代谢系统的扰乱及对DNA稳定性的破坏,从而有效抑制菌体生长;另一方面,它又通过干扰由RpfG调控的群体感应通路,大幅降低细菌攻击作物的能力。这两种作用方式相辅相成,彼此配合,不仅显著强化了病害的综合防控效能,更在很大程度上降低了病原菌经由单一作用途径而演化出稳定抗药性的可能性。
陈雨进一步补充道,尤为精妙之处在于,辛菌胺对群体感应系统的干扰展现出高度的物种专一性。它的作用靶点主要集中在黄单胞菌这一类有害微生物上,而对于农田生态环境中的有益菌群则影响甚微。这便意味着,辛菌胺能够实现对靶标病原菌的“精准打击”,同时尽可能地减少了对土壤微生态平衡的扰动,这无疑更加契合现代绿色植保的发展理念。
展望未来,新一代低抗性绿色农药的开发蓝图已然浮现
就在今年六月于上海举办的第八届国际水稻白叶枯病学术研讨会上,陈雨教授受邀发表了专题演讲,与来自全球各地的同行学者共同分享了这一突破性进展。该研究成果跳出了传统杀菌剂仅聚焦于“直接杀灭”的固有思维定式,创造性地将“病原菌毒力弱化”策略纳入考量范畴,这对于深刻阐释国产农药所具备的低抗性独特优势,具有不可忽视的学术价值与应用指导意义。
陈雨认为,着眼于实际应用维度,这一发现无疑将使辛菌胺的使用策略变得更加科学与精准——在病害初发阶段,可有效利用其“弱化毒力”的特性提前布局、构筑防线;而当病害进入高发爆发期,则能充分发挥其“直接杀菌”的高效作用,实现快速扑灭。同时,以RpfG蛋白作为全新的药物作用靶点,未来极有希望据此开发出一系列新型的低抗性绿色农药产品。
展望下一阶段的研究计划,陈雨团队将着力于在更多作物品种、更广泛的病原菌类型以及多样化的田间环境条件下开展系统性验证试验,旨在推动这些科研成果能够真正落地生根,切实服务于农业生产的第一线。
当华{西牛成为全国拍卖会上的“主}咖”
在内蒙古自治区锡林郭勒盟乌拉盖管理区举办的第七届全国种公牛推介暨华西牛攻关成果展示活动中,人们不禁好奇:一头上乘的牛,究竟身价几何?市场以一场热烈的拍卖会作出了响亮的回答。
作为本次盛会的核心环节,全国种公牛拍卖会汇聚了来自内蒙古、吉林、河北、河南、山东等地肉牛核心育种场、专业合作社及牧民的58头种公牛参与竞逐,最终56头成功易主。值得一提的是,华西牛独占鳌头,以49头的成交量斩获1553万元,平均单头成交价突破30万元大关。
当日,乌拉盖草原热浪滚滚,气温飙升至35℃以上。拍卖大厅内人声鼎沸,投标企业、牛主以及远道而来寻求经验的养殖户们,目光齐刷刷地锁定在拍卖台上,气氛紧张而热烈。
在人群中,来自呼和浩特的养殖户王春生与同伴一边举起手机拍照,一边低声交流心得。他们盘算着明年也携牛参赛,此行正是为了提前熟悉行情、摸清门路。
通辽京缘种牛繁育有限责任公司则以48万元的高价,成功竞得一头发自内心钟情的华西牛。该公司销售部经理曹曙光难掩兴奋地表示:“我对这头牛早已心仪已久,拍卖前便专程实地考察过,其品质确实令人信服。”他透露,这头牛未来将充当企业良种推广的“王牌”,并强调:“华西牛潜力非凡,对提升企业核心竞争力至关重要。”
为何华西牛能成为众人瞩目的焦点?“种子是农业的‘芯片’。华西牛的成功培育,彻底扭转了我国优质肉牛长期受制于进口的被动格局。”中国农业科学院党组纪检组组长周若辉一语道破玄机。
作为我国拥有完全自主知识产权的专门化肉牛新品种,华西牛的培育历程可追溯至1978年,科研人员正是在乌拉盖草原上播下了杂交选育的种子。经过数十载不懈努力,2021年,这一新品种终于通过国家品种审定委员会的严格审定。自此,每一届全国种公牛拍卖会上,华西牛皆成为炙手可热的“明星”。
时至今日,华西牛已从最初覆盖的6个省区扩展至全国13个肉牛主产省份,种群规模从1.36万头跃升至3.16万头,自主肉牛良种的全国均衡布局格局已然成形。在此次活动中,乌拉盖管理区更是被正式确定为华西牛的核心源产地。
中国农业科学院北京畜牧兽医研究所副所长唐湘方评价道:“本届活动全方位展示了多年育种攻关的累累硕果。”在他看来,华西牛的生产性能已达国际领先水平,不仅为产业注入强劲动力,更能切实带动农牧民增收致富。他用“把论文写在草原上,把技术留在牧民家”来形容华西牛给基层带来的深刻变革,并感慨:“自2018年首届推介活动落地乌拉盖以来,这片草原已然焕发蜕变、升级进阶。”
在乌拉盖,政企研三方携手共建“国家肉牛种质资源保存创新利用中心”,搭建起集种质保存、基因组选育、冻精生产、示范繁育于一体的全链条创新平台,将宝贵的种质资源和先进育种技术辐射至全国其他肉牛养殖省区。与此同时,科研团队还主动将育种技术送入牧区,逐步摸索出“科研创新—良种扩繁—基层推广”的成熟模式。
养殖户王金强便是这一模式的直接受益者。作为种公牛拍卖会的常客,他今年再次携两头华西牛前来参赛。他坦言养牛秘诀其实简单:“专家指明方向,我们照做就行。”如今,王金强家的牛群规模已达400多头,他补充道:“什么样的牛值得留、怎样改良,都有人手把手指导。”他还特别提到:“华西牛腿短、身子大,出肉率相当可观。”之所以能多年坚守,不仅源于对牛的特殊感情,更因为实实在在的经济效益令人满意。
王金强的妻子刘芳则深情讲述育种背后的艰辛付出。为详尽记录每头牛的繁育档案,她甚至亲手为自家牛“手工”编制系谱资料。她解释道,牛的繁殖周期漫长,三年才能产下一犊,而“我家不少华西牛已繁育至五世代,这背后至少是15年的改良血汗路”。近年来,华西牛育种联合会每年都会为符合标准的牛出具官方系谱证书。这一联合会由中国农业科学院北京畜牧兽医研究所牵头,联合全国数十家育种企业、高校及科研机构共同组建。刘芳欣喜地表示:“有了这张证书,牛的身价水涨船高。”
华西牛育种联合会会长耿繁军指出,肉牛育种不同于猪、鸡等品种,它是一项需要几代科研人员接续奋斗、多家企业通力协作、广大养殖户广泛参与的小群体、大规模系统工程。自2006年起便投身华西牛育种工作的乌拉盖管理区农牧技术推广中心高级畜牧师金生云,对此深有共鸣。他介绍,华西牛选育依托蒙古牛的种质基础,巧妙引入西门塔尔、夏洛莱等优良品种的血统,在选育过程中逐步攻克蒙古牛生长速度缓慢、体型偏小等短板,同时保留其对本地草原环境的天然适应性,并融合了西门塔尔等品种的抗病力强、耐粗饲等优异特性。
“种业振兴,乃国之大者,根本在创新,出路在应用。”谈及未来发展前景,周若辉满怀期待地发出倡议:“政、产、学、研、推各方,需继续同心协力、聚智聚力。”
拔牙种牙(为何暗藏颌骨坏死风)险?
随着人口老龄化进程不断加快,肿瘤靶向治疗手段日益普及,骨质疏松症患者与肿瘤骨转移人群长期依赖护骨类及抗肿瘤药物的情况已十分常见。然而,鲜为人知的是,这些药物会显著削弱颌骨组织的修复再生能力。一旦此类患者接受拔牙、种植牙等口腔侵入性治疗,极有可能诱发颌骨长期裸露、组织溃烂乃至坏死,医学上称为药物相关性颌骨坏死。尽管这一病症在临床中的发生率并不算高,但其病理过程顽固、治疗难度极大,成为口腔科、骨科与肿瘤科三大学科携手应对的棘手难题。
颌骨作为全身骨代谢最为旺盛的区域,其牙槽骨处于持续更新状态,血供极为丰富,同时它也是全身唯一容易发生药物性骨坏死的骨骼结构。目前医学界普遍认同四大机制可干扰颌骨的自愈能力:破骨细胞功能受抑、创面处新生血管生成受阻、口腔菌群持续侵袭,以及联合使用两类高危药物时造成的骨吸收抑制与血管再生障碍相互叠加。
药物相关性颌骨坏死的好发人群可明确划分为两大类别,同时也是日常门诊中最容易被忽视用药史的患者群体。其一是中老年骨质疏松患者,长期通过口服或注射抗骨吸收药物来延缓骨质流失;其二是伴有骨转移的恶性肿瘤患者,涵盖乳腺癌、肺癌、结直肠癌及多发性骨髓瘤等癌种,通常需借助骨保护剂及抗血管生成靶向药物来控制骨破坏进程。上述人群一旦接受口腔手术,颌骨坏死的发生风险将骤然攀升。
当然,并非每一种牙科操作都会触发病变。临床数据显示,约六成病例源于拔牙操作,牙周手术占比15%,种植牙手术约占10%;而根管治疗、充填修复、常规洁牙等不涉及牙槽骨损伤的治疗几乎不会诱发颌骨坏死。这为临床决策界定了清晰范围:服药人群应优先选择保守性牙科处理,尽最大可能规避有创性骨手术。
诱发颌骨坏死的高危药物可分为抗骨吸收类与抗血管生成类,二者机制各异,若联合应用则会使风险成倍上升。抗骨吸收药物通过抑制破骨细胞活性来减少骨骼破坏,骨质疏松及肿瘤骨转移患者均广泛应用。该类药物使用时长及给药途径直接左右风险高低:静脉用药的威胁显著高于口服,且用药周期越长、累积剂量越大,发病概率便越高。抗血管生成靶向药多用于晚期实体瘤的治疗,旨在阻断病灶新生血管,但其同样会切断口腔创面的血液供给,使软组织难以覆盖裸露骨面,即便是微小创伤也无法顺利愈合。
要想在口腔治疗需求与颌骨坏死风险之间取得平衡,仅凭口腔科医师一己之力远远不够,必须构建起涵盖口腔科、内分泌科、骨科及肿瘤科的多学科协作诊疗体系。风险评估应围绕三大核心维度展开。第一,全面梳理用药史:就诊时患者须精准陈述药物名称、用药目的、给药途径及持续时间,切忌笼统表述为“打过骨针”或“吃过钙片”。肿瘤患者用药剂量较大、常合并放化疗,整体风险显著高于骨质疏松人群。第二,系统评估全身基础状况:排查血糖水平、免疫功能及营养状态等因素,长期化疗或使用激素者创面愈合能力明显下降,需提前调整全身基础条件。第三,完善口腔影像学与临床检查:重点筛查龋齿、牙周炎、残根、根尖炎症等感染病灶,尽早消除所有潜在口腔感染源,从源头减少术后感染诱发坏死的可能性。
依据患者是否已开始高危药物治疗,临床将分阶段拟定牙科手术方案,并实施差异化安全诊疗路径。对于尚未用药者,最佳策略为先完成口腔预处理,包括洁牙、龋齿充填、拔除无保留价值的残根、处理重度牙周疾病,待全部创面软组织愈合2至4周后,再启动骨保护或靶向治疗,此举可直接降低逾50%的发病风险。而对于已经长期用药且确需接受口腔手术的患者,停药方案因药物种类而异:口服双膦酸盐可暂停3至6个月;静脉双膦酸盐因半衰期极为漫长,不建议贸然停药;地舒单抗在停药3至4个月后血药浓度显著下降,骨代谢得以部分恢复,手术安全性相应提高。
需要特别强调,是否停药、停药时长等关键决策,必须由开具处方的肿瘤科或内分泌科医生裁定,切勿自行做主。擅自停药可能诱发椎体病理性骨折、脊髓压迫、高钙血症等严重并发症,甚至危及生命。若遭遇急性间隙感染或颌骨骨折等紧急状况,无法等待停药窗口期,医生将全程采取微创操作,减少软组织翻瓣、保护局部血运,术后严密缝合以封闭骨面,延长抗生素使用时间,并实施长期随访监测。
若术后超过4周创口仍不愈合,须高度警惕药物相关性颌骨坏死的可能。治疗并不追求一刀切式处理,临床采取阶梯式分层方案,依据病情轻重对症施策,多学科协作全方位保障患者安全。轻症患者以保守治疗为主,所有患者均需落实日常基础护理:使用氯己定漱口水抑制细菌,以双氧水定期冲洗裸露骨面,减少口腔菌群的持续损害;若出现红肿流脓,遵医嘱服用抗生素,同时补充维生素以改善局部血液循环;此外还需调控血糖、增强营养、提升免疫力,并在肿瘤科或内分泌科指导下调整高危药物,严禁自行停药。
若保守护理后仍反复肿痛、炎性肉芽组织增生,则需行微创清创术。医生仅清除松动的坏死颌骨碎片,尽量保留健康骨组织,术后严密缝合黏膜或转瓣覆盖创面,延长抗感染疗程,并定期复诊观察恢复进展。对于存在大面积死骨、皮肤瘘管乃至颌骨骨折的重症患者,则需实施外科手术,切除病变骨段,必要时移植骨组织修复缺损。高压氧治疗可作辅助手段,提升颌骨血氧供应,促进创面愈合。
药物相关性颌骨坏死具有明确的早期预警征象,包括术后超过4周创口不愈、牙龈反复肿痛、口腔内可见黄白色裸露死骨、持续口臭或流脓等,一旦出现上述表现须立即就医复诊。日常防控的核心原则清晰明确:用药前完成全面口腔预检;用药期间优先选择充填、根管治疗、活动义齿等保守手段,尽量避免拔牙及种植;确需有创手术时,严格遵循多学科医生制定的个体化方案;平日注重口腔卫生维护,每半年定期进行口腔复查,最大限度减少局部慢性炎症刺激。
这种老药用(了30年,)为啥病菌还没“免疫”?中国科学报记者王敏报道:当水稻叶片上浮现出枯白相间的条斑时,这往往是水稻白叶枯病悄然来袭的警示信号。此种病害的幕后推手,是一种名为水稻黄单胞菌的植物病原细菌。一旦疫情蔓延,轻则可令产量折损两至三
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