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敵人太狡猾!免疫細胞成“叛軍”,包庇致命真菌引發感染
2019/07/05
PLOS Pathogens的一項研究顯示,免疫細胞會包庇致命性真菌孢子,引發感染。

隱球菌是一種酵母樣單細胞真菌,對人類而言,它是最致命的吸入真菌,當其被呼吸道吸入后就會引起感染,初感染病灶多為肺部。為什么我們人體的“保鏢”——巨噬細胞(免疫細胞)有失職守,讓“敵人”入侵?


Christina Hull

一直專注于隱球菌研究的威斯康星大學麥迪遜分校生物分子化學和醫學微生物學和免疫學教授Christina Hull揭曉了答案,原來在隱球菌感染中,免疫細胞充當了“特洛伊木馬”,隱藏著致命性“貨物”。這些免疫細胞充當了隱球菌侵入身體其他部位的載體。相關研究發表在《PLOS Pathogens》雜志上。


https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1007777

隱球菌這種特殊的真菌可以采用孢子(有性生殖過程中產生)的形式,在進一步發芽和完成生命周期之前存活很多年。真菌孢子在環境中也普遍存在。真菌具有很大的遺傳多樣性,在一些菌株中,酵母樣真菌和真菌孢子都會引起疾病,但有些情況下,兩者又都是無害的。

免疫細胞成“叛軍”

Hull發現和她的團隊發現,在小鼠中,由“非毒性”酵母菌株產生的孢子導致100%的死亡率,包括腦、腎、肺、肝和脾的感染。而接觸相同劑量酵母樣隱球菌的小鼠只有肺部的真菌......而且它們一直看起來很健康。她們想弄明白這種不一致的原因——為什么某些真菌菌株的孢子致命,而同一種真菌的酵母形式是無害的?

結果顯示,當真菌孢子進入體內后,巨噬細胞會直接吞了病原體,但是面對隱球菌時,肺巨噬細胞放棄了它們作為“清道夫保鏢”的職位,充當起“特洛伊木馬”的角色,把孢子走私到血液中。進一步實驗發現,巨噬細胞不僅可以從肺中走私孢子,還為孢子提供了庇護,讓它們發芽成酵母樣隱球菌,然后開始致命的感染。

簡而言之,隱球菌破壞了“游戲”規則。Hull 具體解釋到,“首先,我們發現孢子會導致致命的疾病,即使它們與“非毒性”酵母樣菌株完全相同,這很不尋常的。然后我們發現,只有當孢子被巨噬細胞吞噬才會發生這種疾病。最后,一旦進入巨噬細胞的‘保護’狀態,孢子就會發芽,從肺部擴散,讓小鼠生病。本應保護小鼠免受真菌病原體影響的免疫細胞實際上幫助真菌引起疾病。”

此前,炭疽病這種細菌性疾病也會出現“特洛伊木馬”戰略,免疫細胞以類似的方式轉移孢子。但最新的研究,是第一次確定吸入性真菌病原體也是這樣“狡猾”。

第一作者Naomi Walsh說,“通過了解孢子如何從肺部轉移到其他組織,我們可以制定新的策略來預防孢子介導的真菌疾病,并學習如何更有效地治療患者。”

參考資料:

[1] A Trojan horse? Immune cells ferry deadly fungus from mouse lung into the blood

[2] Infectious particle identity determines dissemination and disease outcome for the inhaled human fungal pathogen Cryptococcus

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