黑色葡萄状穗霉之谜

1994年11月的一个夜晚，10点多钟天气异常寒冷，克利夫兰彩虹婴幼儿医院的迪尔伯恩医生像往常一样在值夜班。
    一位来自高街804号住宅的刚刚出生42天的婴儿被送到急救中心。婴儿名叫布莱恩·米切尔，已经无法自主呼吸，X光片显示他的肺中充满血液。迪尔伯恩立即把布莱恩转入重病特级护理病房，开始使用呼吸器。由于布莱恩的血细胞的比容几乎降低了一半，迪尔伯恩和助手们又为他进行了紧急输血，同时使用了类固醇和抗生素。
    经了解，布莱恩在发病前，曾喝了一次奶粉，之后便开始吐血。婴儿肺出血，是一种危及生命的极度罕见的病症，但在几个月之内，克利夫兰已出现30起这类病症，发病率是世界上任何地方的1000多倍。是什么原因导致这些患儿出现这种症状呢？
    经多项化验，布莱恩的病情被诊断为特发性肺含铁血黄素沉积症，这是一种原因不明的肺出血病症，原因通常有几个：第一，心脏疾患；第二，感染；第三，被虐待。但布莱恩不符合其中任何一个条件。
    两周后，布莱恩康复出院。迪尔伯恩因怀疑布莱恩对某种乳品过敏，所以建议他的母亲换种乳品食用。但仅仅过了一周，布莱恩又被送回医院，这一次出血更为严重。
    迪尔伯恩有些一筹莫展。他查看了以往所有与布莱恩症状相同的病例，发现一个奇怪的现象，这些患儿都生活在克利夫兰以东，距离这家医院半径10公里的范围内。“难道是环境因素造成的？”迪尔伯恩脑海中闪过这一念头，但马上就否定了，因为布莱恩的双胞胎妹妹布莱恩娜与他睡在同一张婴儿床上，却没有出现出血症状。
    为尽快查出病因，迪尔伯恩与亚特兰大疾病控制中心取得了联系。疾病控制中心指派卢丝·艾泽尔医生前往调查。截止到此时，不明原因肺出血已导致一名婴儿死亡、7名婴儿生命垂危。
    迪尔伯恩带领卢丝查看了所有患儿的病例。有一件事引起了卢丝的注意，许多婴儿在医院接受治疗时病情基本稳定，但一回到家中就又开始出血。卢丝决定从流行病学的角度进行病例对照研究，通过调查患儿家庭与健康孩子的家庭到底有什么不同，来探索病因。她出示了一份问卷，上面列有230个问题，具体包括用哪种肥皂洗手、是否使用杀虫剂以及杀虫剂的类型等，同时还提取了这些家庭的空气样本。
    就在卢丝与迪尔伯恩展开调查的过程中，又有两名患上肺出血的婴儿被火速送往医院。由于在所有患儿中有9 0%是男婴，而且他们都是非洲血统的美国人，因此，卢丝与迪尔伯恩曾一度猜测，这种奇怪的疾病可能和种族遗传有关，疾病最容易发生在男性身上。但经过深入调查后，卢丝与迪尔伯恩坚定地认为，环境中的某种东西很可能是导致这场灾难的诱因。
    但为什么与布莱恩同吃同住的妹妹布莱恩娜却安然无恙呢？在取得布莱恩父母的同意后，迪尔伯恩为布莱恩娜做了支气管透镜检查。他将一根管子插入布莱恩娜的肺部，从她的肺中取出一小块样本进行分析。当在布莱恩娜的肺组织中滴入染色剂时，出现了令人惊骇的结果，她的肺细胞变成了蓝色—这表明她的肺在出血。她也患上了特发性肺含铁血黄素沉积症。几个星期以来她一直低度出血，只是从外表上还看不出异样，但她随时都可能发生应激反应，从而出血而亡。
    不祥的阴影笼罩在克利夫兰：社区中到底还隐藏着多少像布莱恩娜这样没有表现出病状的婴儿呢？
    经检测，患儿家里的杀虫剂水平都处在正常范围内，不足以影响婴儿健康。卢丝与迪尔伯恩没有沮丧，他们仔细研究了调查问卷上的数据，发现了一些重要信息：10个患病婴儿中有7个生活在吸烟家庭中；10个患儿都使用奶瓶喂养，而不是母乳喂养；他们都生活在最近发生过水患的房屋内。是不是吸烟、母乳替代品或者洪水遗留下的某种东西导致了婴儿肺出血？
    卢丝的脑子里回荡着这些疑问，甚至做梦都与此有关。一天，她正在分析调查数据，一位曾在巴西从事医学调查工作的朋友让娜来拜访她。让娜是一位内科医生，当卢丝将奇怪的肺出血症告诉给她时，她建议卢丝考虑一下霉菌，因为她曾经参加过一次会议，主题就是霉菌毒素如何致使某些巴西孩子患上致命的疾病。
晚饭后，卢丝赶到图书馆，查阅了所有有关霉菌毒素的资料。之后，她在电脑上输入了“霉菌毒素”和“出血”两个词进行交叉查询，计算机立刻找到了许多这方面的文章，其中一篇谈到了一种名为黑色葡萄状穗霉的霉菌。文章介绍，黑色葡萄状穗霉于40年前在欧洲的一些谷物中被发现，它会导致家畜内出血甚至死亡。这种霉菌是一种绿得有些发黑的黏性霉菌，通常生长在麦秸或者纸张等与水接触的纤维物质上。
    动物食用了发霉的谷物会导致病变，那么婴儿将霉菌毒素吸入肺中后，是否也可能致病呢？卢丝迅速与真菌学家比尔·索伦森取得了联系，他曾对黑色葡萄状穗霉进行过深入研究。索伦森指出，黑色葡萄状穗霉进入婴儿肺部的唯一途径就是孢子，这种微小的生殖单元，产生于霉菌体内，一旦霉菌变干，孢子就会变轻，状如粉末，剥落下来后，它可以在空气中进行大范围的移动，并被人吸入。
    索伦森带领助手在患儿的房间里安放了一台特殊泵，用于给空气采样。泵内装有过滤盒，可收集并沉淀可能含有真菌孢子的尘土和其他微小颗粒。之后，他们把过滤器带回实验室拆开，刷下收集来的样本进行稀释，然后把它们放在培养皿上。
    10 天后，索伦森再去观察培养基，发现上面滋生出400种不同类型的孢子。这些霉菌孢子与杀死欧洲牲畜的霉菌结构非常相似。那么，它是否就是那种欧洲霉菌呢？或者是一个新的群体或有机体？或者是欧洲霉菌的变异体？
    为确定毒株属性，他们把孢子放在稻米混合物中进行培养。因稻米中环境潮湿，黑色葡萄状穗霉生长良好。之后，霉菌被磨碎，与一系列溶解液混合，然后，科学家们运用一种被称为高性能液相色谱法的技术，对里面的孢子化学物质的特性进行了分析。结果发现，这些孢子与杀死东欧牲畜的毒性极强的霉菌毒素完全一样！它们是一种特殊的霉菌毒素—单端孢霉烯，是已知的最强烈的蛋白合成抑制剂！

单端孢霉烯会中断细胞生产蛋白质的能力，失去这种能力的细胞只能面临死亡。对于一个婴儿来说，这种孢子更为致命，因为人处于婴儿阶段时，其肺部正在形成毛细血管，毛细血管壁的发育更需要蛋白质。
科学家因此推测，黑色葡萄状穗霉就是致病原因。霉菌孢子通过某种途径进入婴儿肺部后，释放出单端孢霉烯，使婴儿的蛋白质的合成被阻断，血管的强度变小，逐渐脆弱。这种情况下，任何一个小小的外来刺激都会导致血管破裂，只要一声咳嗽就足以导致肺部出血。
    烟是诱发这种可能性的因素之一。另外，由于所有的患儿都不是母乳喂养，一些科学家还由此怀疑这是造成婴儿免疫力低下的原因之一。至于大一些的孩子和成年人没有受到影响，原因在于他们的肺已经发育完全。
    科学家们接着搜索了患儿的居室，发现黑色葡萄状穗霉就滋生在地下室。但问题是，这些患儿中没有一个曾到过地下室，那么，他们是如何染病的呢？而且，在一半接受检测的家庭中虽然也发现了黑色葡萄状穗霉，但里面却生活着健康儿童，这又是为什么呢？
    经不懈努力，答案最终浮出水面。黑色葡萄状穗霉必须满足两个条件方可繁殖，即纤维制品和水。科学家发现，大暴雨过后，在某些居民密集的地方，下水道里的水会溢出来，淹没众多家庭的地下室。在另一些居民家里，管道还出现渗漏的状况。如果水没有被及时排出，墙壁浸泡在水中，墙壁内的隔热材料就会成为黑色葡萄状穗霉繁殖的温床。等到霉菌干燥后，剥落的孢子飞到空气中，顺着民居炉子的通风管道（当地居民的炉子都从地下室里把空气抽上来排气）传播到客厅、卧室及婴儿的房间。布莱恩和布莱恩娜虽然同睡在一张床上，但因布莱恩睡觉的地方距离热通风口更近，因此比妹妹吸入了更多的霉菌孢子，病情也更加严重。
    调查结束后，人们震惊地发现，自己时刻呼吸的空气，其主要成分竟然是一种霉菌！加拿大曾在几年前进行过一项研究，他们检测了几百个房间，总共才发现3个菌落，而在克利夫兰的这些家庭中，有些家庭每立方米的空气中就有600个菌落。这是人们如论如何也想象不到的。
    至此，一切真相大白。政府官员们呼吁大家用漂白粉和水将霉菌清除干净，着手去除水患，防止霉菌滋生蔓延，以防后患。