真菌孢子可以“劫持”人类免疫细胞来传播感染

2019-11-27 222霉菌

科学家们宣布了一项重大突破,真菌孢子可以“劫持”人类免疫细胞来传播感染,他们对导致人类严重疾病的土曲霉(Aspergillus terreus)如何在体内移动,而不是像类似真菌感染那样留在肺部有了新的认识。

真菌孢子可以“劫持”人类免疫细胞来传播感染

这项研究由诺丁汉大学的研究人员领导,发表在学术期刊《细胞化学生物学》上。真菌孢子可以“劫持”人类免疫细胞来传播感染,土曲霉可以搭乘免疫细胞来运输自己并引起全身感染。

这项研究由耶拿市弗里德里希-席勒大学(Friedrich-Schiller University Jena)和德国耶拿市汉斯-诺埃尔研究所(Hans-Knoell Institute)的专家合作完成,重点是研究一种新型黑色素的形成。

首席研究员、诺丁汉大学生命科学学院的Matthias Brock博士说:“我们现在有了一个想法,即生态适应如何塑造真菌成分,这些成分可能会对人类感染造成有害影响。”

真菌基因组测序

“目前正在进行的真菌基因组测序将显示这种新型黑色素是否专门在土蜘蛛或其他真菌物种中进化而来。在亲缘关系较近的物种中鉴定出一种新的色素,说明了物种间的致病潜力是如何随着结构成分的变化而变化的。

生长在食物、潮湿的墙壁或堆肥堆上的霉菌产生数百万个孢子,这些孢子经常被人类吸入,可能导致从简单的哮喘到危及生命的疾病,如侵袭性支气管肺曲菌病。

这些孢子由色素黑色素保护,使其免受环境压力。色素黑色素赋予人类皮肤、头发和眼睛颜色,并提供一个天然屏障,抵御紫外线的伤害。长期以来,科学家们一直认为真菌拥有一种共同的黑色素,但最近的研究推翻了这一教条。

霉菌孢子

霉菌孢子在环境中经常受到土壤捕食者的攻击,比如变形虫,它们利用其他微生物作为食物来源。真菌孢子的黑色素通常会减慢消化过程,使孢子发芽并杀死捕食者。

然而,土蜂的孢子是不同的,因为它们能抵抗消化,并能在较长时间内存活。科学家们将这种“坐着等待”的策略归功于另一种对这一过程至关重要的黑色素。

有些真菌在感染过程中利用人体内预先存在的化合物来形成一层黑色素,保护自己不受宿主免疫系统的侵害。这种类型的黑色素与在人体中发现的黑色素相似。

相比之下,霉菌的孢子拥有一组在进化过程中幸存下来的基因,并且在不使用宿主任何物质的情况下产生黑色素。这种色素保护孢子免受自由基和紫外线的伤害,并抑制阿米巴或免疫细胞的酸性消化。

然而,研究人员发现,尽管土风信子的孢子高度着色,但它们都不利用这些过程来产生黑色素。他们发现有两个基因参与了色素的形成,并且能够在体外重建黑色素的合成。

进一步的研究表明,这种色素在一定程度上保护了孢子不受捕食者的侵害,但一旦被变形虫“吃掉”,它们就无法逃脱。与其他pH值中性的孢子不同,土曲霉更喜欢酸性环境。自巨噬细胞,白细胞细胞碎片,吃外国物质,微生物和致病细胞防止感染,行为和行为类似于土壤变形虫,真菌孢子的生存能力在酸性环境中能够使用免疫细胞作为运输工具在身体周围。

引用

University of Nottingham. "Fungal spores could ‘hijack’ human immune cells to spread infection." ScienceDaily. ScienceDaily, 28 April 2016.
www.sciencedaily.com/releases/2016/04/160428124106.htm.

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