Nature子刊：62种曲霉孢子的特定蛋白质，至少有一种抑制了人类的防御机制

侵袭性肺曲霉病是一种危及生命的真菌感染，当吸入曲霉真菌的分生孢子（孢子）并在肺部建立感染时发生，特别是在免疫系统较弱的个体中，使真菌扩散到肺组织以外的血液中。治疗方案很少。当特定病原体为烟曲霉时，死亡率可高达90%。

巴西圣保罗大学（USP）的研究人员比较了烟曲霉分生孢子和其他密切相关的物种表面存在的全套蛋白质，这些物种不一定会引起感染。他们鉴定出62种仅存在于烟曲霉体内的蛋白质。

关于这项研究的一篇文章发表在《自然微生物学》杂志上。该研究项目由ribebeo Preto制药科学学院（FCFRP-USP）的科学家领导。

鉴定出的其中一种蛋白质是糖基天冬酰胺酶，由于其抑制免疫细胞产生的能力而引起了研究人员的注意。当不产生糖基天冬酰胺酶的真菌突变体与小鼠细胞接触时，它们会引发促炎细胞因子分泌的增加。促炎细胞因子是免疫细胞释放的蛋白质，用来提醒宿主注意入侵的微生物。

相比之下，被野生型真菌感染的小鼠细胞，其所有基因功能正常，并没有分泌高水平的这些细胞因子，这表明糖基天冬酰胺酶在调节和减少细胞因子的产生中起主要作用，从而使真菌有时间启动和巩固感染。

“这是第一个描述糖基天冬酰胺酶在真菌中的作用的研究。在人类中，产生这种酶的基因突变会导致一种罕见的神经退行性疾病[天冬氨酸氨基葡萄糖尿症]，这种疾病中，糖天冬酰胺会在身体的各个组织中积聚，包括中枢神经系统。这会导致发育迟缓、精神运动障碍、智力残疾，最终导致过早死亡。不幸的是，这种疾病没有治疗方法，”该文章的第一作者、FCFRP-USP的研究员Camila Figueiredo Pinzan说。

当研究人员分别用野生型真菌和突变型真菌（不产生糖基天冬酰胺酶）感染小鼠时，他们发现感染突变型真菌的那组小鼠肺部的真菌负荷较低。Pinzan说：“这可能意味着缺乏糖基天冬酰胺酶会使真菌更容易被免疫系统消灭。”

潜在的影响

这项研究是FAPESP支持的一个项目的一部分，由FCFRP-USP教授Gustavo Henrique Goldman领导。

“像这样的研究是了解真菌如何引起感染和确定药物开发的新潜在靶点的基础。分生孢子是与人体呼吸系统初次接触并引发感染的真菌细胞。这些发现可能代表了在初始阶段获得对抗入侵能力的第一步。

他强调说，糖基天冬酰胺酶只是研究中发现的62种蛋白质中的一种。他的实验室正在对其他细胞进行分析，并显示出不同程度的希望，作为未来干预的潜在目标。

非致病性

为了找出哪些蛋白质存在于烟曲霉中，而不存在于其他种类的曲霉中，研究人员使用蛋白质组学分析了其他三种曲霉的分生孢子：不引起人类疾病的A. fischeri和A. oerlinghausenensis，以及可以引起疾病但毒性比烟曲霉小得多的A. lentulus。

该论文的第二作者、FCFRP-USP的研究员泰国·赖斯说：“虽然这些物种之间的相似性可以达到95%，但烟吸螨可以杀死高达90%的感染者，而对于其他物种，除了很少引起疾病的香菇螨外，没有人类感染的报告。”

了解真菌如何引起感染并变得更具毒性，对于对抗已知病原体和其他可能出现的病原体至关重要。考虑到这一点，研究小组分析了通常不被认为具有致病性的费氏单胞菌。这项研究的结果发表在《通讯生物学》杂志上。

他们在涉及细胞和动物模型的实验中评估了16株费氏单胞菌的致病潜力，费氏单胞菌是之前分析的四种单胞菌之一，结论是一些菌株实际上能够引起感染。

这项研究的第一作者、美国范德比尔特大学教授大卫·林克（David Rinker）认为，“真菌的致病性不是天生的，而是机会性的。因此，新的机会性真菌病原体‘飞跃’进入临床的可能性可能比我们之前意识到的要大。”

在“非病原体”中寻找共同的毒力机制可能会揭示病原体的起源，甚至预测新病原体的出现，林克在VU网站上的一篇文章中引用了他的话说。

“这两项研究都指出，需要从更广泛的角度来研究真菌的毒力，包括迄今为止被认为是非致病性的物种。在某些环境条件下或免疫抑制的人群中，它们可能隐藏着引起疾病的潜在可能。