隱球菌是一種酵母樣單細胞真菌,對人類(lèi)而言,它是最致命的吸入真菌,當其被呼吸道吸入后就會(huì )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?
一直專(zhuān)注于隱球菌研究的威斯康星大學(xué)麥迪遜分校生物分子化學(xué)和醫學(xué)微生物學(xué)和免疫學(xué)教授Christina Hull揭曉了答案,原來(lái)在隱球菌感染中,免疫細胞充當了“特洛伊木馬”,隱藏著(zhù)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(guān)研究發(fā)表在《PLOS Pathogens》雜志上。
隱球菌這種特殊的真菌可以采用孢子(有性生殖過(guò)程中產(chǎn)生)的形式,在進(jìn)一步發(fā)芽和完成生命周期之前存活很多年。真菌孢子在環(huán)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(huì )引起疾病,但有些情況下,兩者又都是無(wú)害的。
免疫細胞成“叛軍”
Hull發(fā)現和她的團隊發(fā)現,在小鼠中,由“非**”酵母菌株產(chǎn)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(lái)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(wú)害的?
結果顯示,當真菌孢子進(jìn)入體內后,巨噬細胞會(huì )直接吞了病原體,但是面對隱球菌時(shí),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(jìn)一步實(shí)驗發(fā)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(fā)芽成酵母樣隱球菌,然后開(kāi)始致命的感染。
簡(jiǎn)而言之,隱球菌破壞了“游戲”規則。Hull 具體解釋到,“首先,我們發(fā)現孢子會(huì )導致致命的疾病,即使它們與“非**”酵母樣菌株完全相同,這很不尋常的。然后我們發(fā)現,只有當孢子被巨噬細胞吞噬才會(huì )發(fā)生這種疾病。最后,一旦進(jìn)入巨噬細胞的‘保護’狀態(tài),孢子就會(huì )發(fā)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(shí)際上幫助真菌引起疾病。”
此前,炭疽病這種細菌性疾病也會(huì )出現“特洛伊木馬”戰略,免疫細胞以類(lèi)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(shuō),“通過(guò)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(lái)預防孢子介導的真菌疾病,并學(xué)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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