烟曲霉

Aspergillus fumigatus


 

英国伯明翰大学的丽贝卡·A·德拉蒙德

烟曲霉 是一种 机会性 真菌病原体。这种真菌的孢子,称为分生孢子,广泛存在于环境中,据估计我们每天都会吸入多个分生孢子。当我们吸入分生孢子时,肺部的固有免疫细胞 会将其吞噬 并摧毁,从而防止其引起感染。 肺泡巨噬细胞 是抵御分生孢子的第一道防线。

与许多真菌病原体一样,当免疫系统受损时,我们对 烟曲霉 感染的易感性会大大增加。烟曲霉可引起多种感染,包括慢性肺部疾病(慢性肺曲霉病)和可累及多个器官的危及生命的全身性感染(侵袭性曲霉病)。对于接受造血干细胞移植的患者、慢性中性粒细胞减少症(循环中性粒细胞减少)患者以及接受大剂量类固醇治疗的患者而言,烟曲霉感染 是一个主要的健康隐患。

烟曲霉
图1.休眠孢子具有一层外层蛋白质,可“掩盖”β-葡聚糖,使其免受免疫系统的识别。当孢子膨胀时,β-葡聚糖暴露出来,能够被宿主白细胞上的Dectin-1识别,从而启动免疫应答。

如果免疫系统无法有效应对吸入的孢子,这些孢子就会膨胀并形成丝状结构,称为 芽管 (短管)和 菌丝 (长管)。这些细长的细胞可以侵入宿主细胞并造成损伤。我们的免疫系统对这些真菌形态的反应也更为强烈,会刺激 促炎细胞因子的产生,并可能导致免疫病理。

对烟曲霉的免疫力

当分生孢子膨胀并开始形成芽管/菌丝时,真菌细胞壁开始发生变化。这导致先前隐藏的 病原相关分子模式 PAMPs)暴露出来;这些关键分子可被先天免疫系统的受体(模式识别受体,PRRs)识别。

例如,  β-葡聚糖 主要构成真菌菌丝的细胞壁,但在分生孢子中,它被一层蛋白质层包裹,从而免受免疫系统的攻击。β-葡聚糖可 被髓系细胞表达的 模式识别受体(PRR) Dectin-1识别,Dectin-1可启动针对大多数真菌的炎症反应(图1)。在烟曲霉感染中,Dectin-1介导烟曲霉的摄取和杀灭 。Dectin-1基因发生点突变的人类在移植后极易感染 烟曲霉 ,这被认为是一个危险因素。

最后,覆盖肺部的上皮细胞也能抵御烟曲霉的入侵。上皮细胞也表达模式识别受体(PRR),包括最近发现的MelLec。MelLec能与分生孢子表达的黑色素结合(因此分生孢子呈现绿色/黑色;图2)。MelLec是抵御烟曲霉感染的重要受体,与Dectin-1类似,人类该基因的点突变是侵袭性烟曲霉感染的危险因素

烟曲霉
图 2.MelLec

2021年2月审核更新

© 本作品的版权归英国标准协会 (BSI) 所有。

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