真菌感染相關研究進展一覽

2020-12-13 生物谷

2017年9月10日 訊 /生物谷BIOON/---本期為大家帶來的是真菌感染人體的病理學機制以及疾病的預防與控制相關領域的最新研究進展,希望讀者朋友們能夠喜歡。




DOI: 10.1126/sciadv.1700898



一項最新的研究發現了一種阻止致命真菌"劫持"身體免疫系統,防止真菌擴散到腦內的方法。這項研究由伯明罕大學、謝菲爾德大學、魯汶大學和哈佛大學醫學院共同完成,目前已發表在《Science Advances》雜誌上。


研究團隊研究隱球菌病,一種通過空氣傳播的真菌感染人類和動物的病。這個疾病能引起肺部感染,隨後可以通過白細胞擴散至腦部。


伯明罕大學教授Robin May說:"感染開始時,首先由巨噬細胞吞噬入侵的細菌或者真菌,然後消化,隨即調動免疫反應的發生。然而,像隱球菌病這樣的微生物已經進化出能夠在白細胞中生存的本領--把白細胞當做公共運輸系統加以利用,藉此機會散布全身。我們雖然知道許多白細胞都可以通過'嘔吐機制'把這些'劫持者'給扔出去,但是我們並不知道'嘔吐機制'是如何控制的。這項研究就是為了研究白細胞識別和排出這些"劫持者"的機制。通過這項研究成果,我們就可以阻止不只是隱球病菌感染的散布,還可以阻止其他對全世界人類有危害的傳染病的散布。"


這項研究,Robin May教授他們通過一個一個地沉默基因找到了控制了白細胞行為的信號--ERK5,可以被操控用來使白細胞更好的排出病原體或者可以把病原體封在細胞內、對病原體給予更長時間的殺傷。


"我們發現在斑馬魚中沉默了ERK5基因後,白細胞的嘔吐概率增加,這樣就可以防止致命真菌的感染散布至腦內。"Robin May說。"這項研究的結果讓我們對人類免疫系統有了更深入、更細微、全新的認識。我們希望能夠研發出治療方法可以阻止感染的進一步在身體內散布,同時可以擴展研究去看看這個過程在其他疾病中是否有相似的作用。"




DOI: 10.1186/s40168-017-0280-8



日前,來自美國航空航天局噴氣推進實驗室(NASA Jet Propulsion Laboratory)的研究人員通過研究表示,在封閉環境中人類的生存往往和機體內部真菌組成發生改變直接相關,相關研究於近日刊登於國際雜誌Microbiome上。


研究人員Kasthuri Venkateswaran表示,這項研究中我們首次報導了模擬棲息地中腸道內真菌群落(mycobiome)的改變,這些模擬棲息地好比是人類未來在其它星球的棲息地,研究者利用一種名為充氣式月球/火星模擬棲息地(ILMAH)進行研究,結果表明,當人類置身其中時機體中總體的真菌多樣性發生了改變。


研究者發現,當人類在ILMAH中居住時機體中特定類型的真菌水平就會不斷增加,這其中就包括能夠在機體中定殖誘發過敏症、哮喘以及皮膚感染的病原菌等,長期停留在封閉的棲息地中往往會給人類生存帶來壓力,而且會降低機體的免疫反應,從而使得人們對於諸如真菌等機會病原體更加敏感。真菌是一種極端微生物,其能夠在惡劣環境以及諸如荒漠、洞穴及核事故區域等環境中生存,而且我們很難清除掉室內或封閉環境中的真菌,因此理解並且闡明諸如ILMAH環境中真菌生存的機制以及所發生的改變或許對於研究人員有效應對真菌感染來改善人類健康提供一定幫助。


研究者構建的ILMAH主要目的就是理解受限空間中人類機體生理、心理以及行為改變,這項研究中,研究人員讓三名學生置身於ILMAH中30天,為了確定哪種真菌存在以及機體真菌組成如何隨著在人類居住過程中發生改變,研究人員在30天研究過程中多個時間點取樣進行分析,研究者在4個時間點從8個採樣地點採集樣本,在參與者居住之前、13天時、20天以及30天時,每周對居住地進行除菌,隨後研究人員對樣本進行基因組測序來鑑別所存在的真菌,同時確定總體以及發生變化的真菌群落。


結果表明,在實驗進行過程中,參與者機體中真菌的多樣性以及不同真菌群落的水平一直在發生改變,比如一種名為芽枝狀枝孢菌(cladosporium cladosporioides)的常見菌落的水平就會增加,這種真菌很少會誘發人類機體感染,但通常會使得免疫力減弱的個體出現一些哮喘反應,尤其是航天員等。最後研究者Venkateswaran說道,對機體中活性真菌群落進行深度研究或能幫助研究者對諸如ILMAH等封閉棲息環境進行有效地維護和清理工作,從而幫助有效抑制一些對機體健康有潛在危害的病原體;然而研究者還發現,真菌多樣性的增加或許是人類出現的一種結果,當然後期研究人員還需要對此進行深入解析和研究。




DOI: 10.1016/j.celrep.2017.06.002



科學家們最近發現了痛覺神經的一類令人意想不到的功能:它們能夠通過CGRP-jdp2信號軸抑制真菌引發的骨骼炎症。


痛覺神經能夠擴大皮炎或銀屑病等炎症反應的嚴重程度,儘管它對於過敏反應以及自體免疫炎症反應來說十分重要,但痛覺神經對於傳染性疾病的影響目前仍不清楚。最近,研究者們發現表達Nav1.8離子通道的痛覺神經能夠抑制真菌感染引發的炎症反應以及骨骼退化。


有意思的是,上述神經元同時表達Dectin-1蛋白,該蛋白能夠識別b-谷蛋白引發下遊的免疫信號。研究表明,痛覺神經中Dectin-1介導的炎症信號受到明顯抑制。進一步的研究發現痛覺神經中Dectin-1信號的激活會產生大量的CGRP(一種神經肽),從而抑制成骨細胞以及其它一些細胞因子的表達。


這項研究的一大突破在於發現了轉錄因子jdp2能夠受CGRP的誘導產生,並且能夠直接抑制b-谷蛋白引起的NF-Kb的激活。體內試驗也表明Jdp1缺陷型小鼠在受到b-谷蛋白刺激後表現出相對更加明顯的炎症反應症狀。另外一項研究發現,b谷蛋白引發的痛覺神經中CGRP的產生相比LPS刺激更加明顯。


此前的研究已經表明痛覺神經對於炎症反應具有一定的負面影響,而這一最新的發現則表明痛覺神經能夠抑制真菌引發的、而非細菌引發的炎症反應。研究者們認為,他們的發現能夠幫助針對微生物感染引發的炎症反應以及骨質流失現象的療法的開發。





一名皮膚病專家認為,真菌造成的腳趾甲感染雖然難以直視,但是卻沒有明顯的疼痛感,而且易於防治。


"真菌引起的指甲感染十分常見,而且由於具有遺傳傾向,因此容易形成家族性感染的特徵。儘管並非所有人都會被感染",Joshua Zeichner說道。


"由於針具指甲感染是傳染性的,因此如何防止感染十分重要",來自紐約西南山醫學院皮膚科的助理教授Zeichner說道。


如果你發現自己的指甲變成的黃色或棕色,那麼有可能存在真菌感染,此外,指甲還會出現脫離甲床以及分裂或碎屑化等症狀。


那麼,我們如何才能做到防患於未然呢?


第一步要及時地修剪指甲,將其保持在較短的程度,這將有效避免指甲下方碎屑的積累以及將指甲的損傷降低到最小程度。此外,還要避免指甲在已有的部位繼續生長,造成甲內甲情況。


另外,記得穿合適大小的鞋子,鞋子的尖部不要觸及指甲。此外最好不要連續兩天穿一樣的鞋子,這樣鞋子在被穿完一天之後會有一整天的時間能夠透氣。


透氣性好的鞋子永遠是最好的。這是因為真菌往往生存與溫暖潮溼的環境中,因此儘可能穿便鞋或涼鞋。如果不得不穿長襪的話,那麼最好選那種吸汗性好的。


在穿鞋子以及襪子之前,不妨在上面噴灑一點抗真菌噴霧,尤其是在運動之前或應對天氣悶熱的情況。


不要在公共場所,例如泳池或更衣室中赤腳行走,哪怕穿著浴鞋或者涼鞋都能夠有效避免真菌的感染。


永遠不要穿其他人的鞋子或使用他人的剪指甲刀。如果要去做美甲的話一定要檢查服務員的工具是否是消毒乾淨的。





近期,一項還未發表的報導,一種會導致裂谷熱(Valley Fever)的真菌,可能會入侵大腦,帶來未知的健康風險。


一般來說,裂谷熱由名為粗球孢子菌的真菌引起,可通過空氣感染。當人體吸入粗孢子球菌的孢子後,人體會逐步發展出嚴重的肺部損傷,以及多種症狀(包括肺炎)。一些情況下,該真菌可能繼續存活在人體中,並出現冬眠蟄伏,直到到達身體的特定區域,才"復活"過來。而且很可能該病毒能夠擴散到人體的骨骼和腦部區域,並導致炎症的發生。


美國加州醫生Samiollah Gholam博士則發現,該粗孢子球菌可以侵入人體腦部白質。通過檢查1987到2014年間Gholam所在的Kern醫學中心所接收的所有裂谷熱真菌入侵神經系統的病例,他們發現了三例真菌入侵白質的案例,且這三位患者全為男性。如果該真菌入侵了腦部白質,將很難被檢測到,只能通過檢測腦脊液來確認。除了難以檢測,該真菌入侵白質後,而且會造成未知的損傷,並帶來難以預測的後果。這三個案例的患者在通過抗真菌治療後都有所好轉,如果未經治療,可以確定致死率將是100%。


現在還不清楚,為什麼在有的人體內,該真菌會在"冬眠"後被"復甦",而在另外的人中則不會,可能的解釋是不同人群的細胞的遺傳物質不同。引起裂谷熱的真菌最容易入侵中樞神經系統的地方是腦膜。即便裂谷熱所導致的症狀有時候可能不明顯,但是該症狀背後的真菌卻是可能入侵大腦並導致嚴重後果。




doi:10.4049/jimmunol.1501204



近年來,住院患者受到真菌感染的致病率與致死率都在不斷上升。這可能是由於醫學水平的進步,導致更多免疫力低下患者的出現。假絲酵母是一種常見的致死性真菌,每天受到假絲酵母感染的病例達到40-50萬例。其中致死率高達46%-75%。假絲酵母在體內的定殖以及擴增依賴於其餘宿主免疫細胞的相互作用。巨噬細胞,樹突狀細胞等表面表達的模式識別受體能夠與真菌分泌的特定物質相互識別從而引發免疫反應。例如,真菌表面的beta-葡聚糖與甘露糖能夠與免疫細胞表面的C-type lectin受體以及TLR2/TLT4等相互識別。最近研究發現,真菌的核酸物質以及幾丁質能夠被胞內含體上的TLR7/9以及胞漿中的NOD2等受體識別。這些受體的激活能夠引發大量細胞因子的釋放,進而引起Th1以及Th17細胞的活化。此前已經有許多研究針對C-type lectin受體以及TLR在相應假絲酵母感染中的作用。而針對NOD2的作用研究卻並不多。


IL-27是IL-12家族成員之一,主要由抗原呈遞細胞分泌,成熟形式為異源二聚體。它能夠反向調控IL-2信號,從而限制T細胞的活性。此前研究發現熱滅活的白色念珠菌能夠引發IL-27的表達,但假絲酵母能夠引起相同的效應並不清楚,IL-27是否參與了宿主抵抗假絲酵母感染的效應也不得而知。


為了研究這一問題,來自英國加的夫大學醫學院的Selinda J. Orr課題組進行了深入研究,相關結果發表在最近的《Journal of Immunology》雜誌上。


首先,作者分離了小鼠的BMDM以及BMDC並分別對此進行不同種類的假絲酵母刺激。結果顯示,近平滑假絲酵母能夠引發大量的IL-27的產生,之後,作者將該種真菌進行高溫滅活處理,結果顯示,滅火後的真菌不再能夠引發IL-27的產生,這說明IL-27的表達依賴於真菌的侵染能力。


進一步,作者希望了解哪一類受體參與了該信號的激活。令人意外的是,TLR2/4都沒有參與這一過程,而下遊的MyD88則對IL-27的激活有關鍵作用。此外,細胞的吞噬能力也對此有關鍵性的影響。另一方面,TLR-7以及NOD-2對於細胞響應近平滑假絲酵母產生IL-27也具有關鍵性的作用。這些結果表明近平滑假絲酵母可能是通過細胞內吞作用進入胞內內含體或胞漿中,從而引發TLR-7或NOD-2的激活而引發的IL-27的分泌。


通過動態分析IL-27的分泌,作者發現:在真菌感染之後9-12小時,IL-27才有顯著的上升。進一步,作者希望了解是否有其他分子介導了IL-27的分泌,實驗結果顯示:IFN-beta對於IL-27的分泌起到了信號傳遞的作用。


為了研究IL-27對於抗真菌感染的作用,作者使用IL-27受體缺失突變小鼠進行試驗。結果顯示:突變體小鼠在真菌清除能力上明顯高於對照組,其炎症反應活性也明顯高於對照組。進一步,作者發現突變體小鼠在受到感染後IFN-gamma的產生量明顯高於對照組,這說明IL-27的缺失導致T細胞的活化能力的增強。





丹麥的研究者們指出:懷孕期女性如果因治療陰道念珠菌病而口服抗真菌藥物fluconazole的話,將會極大地提高流產的可能性。


研究者們發現:在3315名口服fluconazole藥物的,懷孕7周到22周的女性中,有147名發生了流產;相比之下,13246名對照組孕婦中只有563名出現了流產。最終結果表明口服fluconazole將會提高1.48倍流產的風險。


同樣,研究者們還發現口服該藥物的孕婦中發生死胎的機率也顯著高於對照組孕婦,但這一差異並不顯著。該研究是由來自丹麥哥本哈根Statens Serum研究所流行病學系的Ditte M lgaard-Nielsen 醫生等人做出,發表在《JAMA》雜誌上。


"在更多的證據找到之前,我們還是要謹慎對待口服fluconazole的處方。儘管死胎的差異並不顯著,但這一風險還需要進一步的確認"。


懷孕期間性激素分泌量的增多會導致引導念珠菌病的發生,有調查顯示:美國範圍內每十個孕婦中就有一個患有陰道念珠菌感染。雖然該類感染的治療手段一般都是局部進行抗真菌藥物處理,但口服fluconazole對於反覆性感染以及嚴重的感染都是十分有效的,而關於其副作用卻鮮有報導。


為了檢測懷孕期間口服fluconazole是否導致流產或死胎。研究者們調查了丹麥全國範圍內的新生兒、患者數據以及藥物使用登記情況。他們選擇懷孕7周的女性作為研究的起點,因為更早的懷孕跡象很難被準確檢測。研究者們將檢測對象以是否口服fluconazole 分為兩組,並詳細記錄了他們的懷孕年齡,口服藥物時的懷孕天數,並以此為標準選擇相同孕齡的女性作為對照。該調查總共包括了1405663名女性。(生物谷Bioon.com)


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