當前位置：首頁 > 健康養生 > 正文

每天吸入100億個黴菌孢子為什麼我們還活着？

啟示号
健康養生
3年前
315

人們每天平均吸入大約1 千至100 億個黴菌孢子——更不用說在在經曆過5 級飓風帶來洪水後，真菌更是以井噴之勢繁殖。任何一個孢子都具有在我們溫暖而潮濕的肺部定植的能力。在這樣的環境中，真菌孢子将展開自己的卷須，像藤蔓一樣生長，随後侵入并損傷我們的器官，慢慢的填滿我們的呼吸道，使我們慢慢窒息身亡。

圖丨2006 年2 月，經曆卡特裡娜飓風的6 個月後，路易斯安那州新奧爾良的一面曾被洪水淹沒的房屋牆壁上布滿了危險的真菌

萬幸的是，我們的免疫系統保護着我們，在絕大多數情況下使我們避免了如此痛苦的死亡方式。然而新的研究表明，它們對我們的保護并不是對真菌進行殘暴的屠殺——而是采取更有尊嚴的方式防守戰線。

根據這項上周四發表在《科學》雜志上的研究，在我們的肺部，免疫細胞将首先安撫遠道而來的真菌孢子，接着迷惑它們，使它們自己摁下自我毀滅的按鈕。而當研究者通過基因改造的方法使孢子自毀滅系統失活後，小鼠的免疫細胞将無法抵禦真菌的入侵。

這一發現表明，我們的免疫系統使用了非常聰明的方法來“維持肺部免疫的滅菌功能”，本研究的領導者、來自紀念斯隆凱特琳癌症中心的傳染病專家Tobias Hohl 說。

圖丨傳染病專家Tobias Hohl

但并非所有人都如此幸運。那些免疫系統因藥物抑制、其它病原感染或自身免疫病而功能異常的人們無法對抗真菌感染。對于這些病例，研究者們希望這一關于真菌免疫的新觀點，“能夠啟發治療及預防易感人群真菌感染的新方法。”

為了排除真菌間的相互影響，研究者們對哺乳類免疫細胞與煙曲黴（世界範圍内造成真菌性肺炎最常見的病原體）的相互作用直接觀察。他們發現，一種孢子與中性粒細胞間發生了重要的作用：快速移動的免疫細胞沖向入侵的病原體，像吃豆人一樣吞掉它們，并發出激活炎症反應的化學信号。

這種情況下，中性粒細胞吞噬了煙曲黴孢子，但并非真正的消滅它們。相反的，孢子啟動了細胞程序性死亡——即細胞自殺或凋亡。

細胞程序性死亡（Programmed cell death, PCD）是動物、植物及真菌界常見的一種生理機制，為了實現更大的利益，細胞選擇自我凋亡。在一些情況下，如過度應激或無法修複的DNA 損傷時，自毀滅系統啟動。如果一個細胞失去了PCD 功能，即實現了“永生”，常常意味着癌症細胞及腫瘤的發生。

為了進一步确認中性粒細胞啟動了孢子的PCD，研究人員利用了基因工程方法。他們挑選了孢子中一個編碼合成名為Survivin 蛋白的基因。與人類細胞中功能類似，Survivin 将阻礙PCD 發生。因此研究者們編輯孢子基因使類Survivin 蛋白過度産生，這樣它們幾乎無法自我凋亡。

在小鼠實驗中，過載Survivin 的孢子并未如正常情況下一樣死亡，同時它們變得更為緻命——殺死了對照組三倍之多的小鼠。進一步研究中，研究者發現Survivin 增強孢子造成了“嚴重的組織破壞。”但當他們給藥阻斷Survivin 後，孢子再次被中性粒細胞殺死并且無法造成緻死性疾病。

那麼中性粒細胞是如何讓孢子自殺的呢？在實驗室中，研究者們注意到攜帶更多Survivin 的孢子在氧化應激狀态下能夠更好的存活。因此他們認為這或許是由于免疫細胞使用了NADPH 氧化酶來迷惑孢子，使它們認為自己被困在了應激環境中。這個假設也與具有NADPH 氧化酶基因缺陷的患者更容易被真菌感染這一現象吻合。

能夠非常确信的是，缺乏該酶的小鼠幾乎無力抵抗孢子的進攻，無論該孢子是否過載Survivin 蛋白。換句話說，缺乏這種産生應激作用的酶，中性粒細胞将無法說服孢子自我了斷。

總體而言，這項研究說明我們的免疫系統為了保護我們不受真菌襲擊可謂是“絞盡腦汁”。接下來，如果我們能夠發現一個模拟真菌凋亡系統相似的過程，或許将來我們能夠更好地保護易感病人不受損傷。