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敌人太狡猾!免疫细胞成“叛军”,包庇致命真菌引发感染

2019-7-5 14:46:26      点击:

来源:生物探索

隐球菌是一种酵母样单细胞真菌,对人类而言,它是最致命的吸入真菌,当其被呼吸道吸入后就会引起感染,初感染病灶多为肺部。为什么我们人体的“保镖”——巨噬细胞(免疫细胞)有失职守,让“敌人”入侵?


一直专注于隐球菌研究的威斯康星大学麦迪逊分校生物分子化学和医学微生物学和免疫学教授Christina Hull揭晓了答案,原来在隐球菌感染中,免疫细胞充当了“特洛伊木马”,隐藏着致命性“货物”。这些免疫细胞充当了隐球菌侵入身体其他部位的载体。相关研究发表在《PLOS Pathogens》杂志上。



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


隐球菌这种特殊的真菌可以采用孢子(有性生殖过程中产生)的形式,在进一步发芽和完成生命周期之前存活很多年。真菌孢子在环境中也普遍存在。真菌具有很大的遗传多样性,在一些菌株中,酵母样真菌和真菌孢子都会引起疾病,但有些情况下,两者又都是无害的。

免疫细胞成“叛军”

Hull和她的团队发现,在小鼠中,由“非毒性”酵母菌株产生的孢子导致100%的死亡率,包括脑、肾、肺、肝和脾的感染。而接触相同剂量酵母样隐球菌的小鼠只有肺部的真菌......而且它们一直看起来很健康。她们想弄明白这种不一致的原因——为什么某些真菌菌株的孢子致命,而同一种真菌的酵母形式是无害的?


结果显示,当真菌孢子进入体内后,巨噬细胞会直接吞了病原体,但是面对隐球菌时,肺巨噬细胞放弃了它们作为“清道夫保镖”的职位,充当起“特洛伊木马”的角色,把孢子走私到血液中。进一步实验发现,巨噬细胞不仅可以从肺中走私孢子,还为孢子提供了庇护,让它们发芽成酵母样隐球菌,然后开始致命的感染。


简而言之,隐球菌破坏了“游戏”规则。Hull 具体解释到,“首先,我们发现孢子会导致致命的疾病,即使它们与“非毒性”酵母样菌株完全相同,这很不寻常的。然后我们发现,只有当孢子被巨噬细胞吞噬才会发生这种疾病。最后,一旦进入巨噬细胞的‘保护’状态,孢子就会发芽,从肺部扩散,让小鼠生病。本应保护小鼠免受真菌病原体影响的免疫细胞实际上帮助真菌引起疾病。”


此前,炭疽病这种细菌性疾病也会出现“特洛伊木马”战略,免疫细胞以类似的方式转移孢子。但最新的研究,是第一次确定吸入性真菌病原体也是这样“狡猾”。


第一作者Naomi Walsh说,“通过了解孢子如何从肺部转移到其他组织,我们可以制定新的策略来预防孢子介导的真菌疾病,并学习如何更有效地治疗患者。”