烟曲霉的真菌孢子会产生一种酶，削弱免疫系统
烟曲霉是一种遍布全球的霉菌。与近亲物种不同，它会导致人类严重、甚至致命的感染。烟曲霉为何如此危险？由巴西圣保罗大学古斯塔沃·戈德曼领导的国际研究小组找到了原因的线索。真菌孢子表面的一种特殊酶——糖基天冬酰胺酶——显然可以抑制免疫细胞释放促炎物质，使病原体更容易在组织中不受阻碍地传播。该研究结果发表在《自然微生物学》杂志上。
“Gustavo Goldman 的团队对表面蛋白特别感兴趣，因为它们是最先与免疫系统接触的物质——通常是通过吸入，”莱布尼茨天然产物研究和感染生物学研究所—汉斯·诺尔研究所 (Leibniz-HKI) 的 Olaf Kniemeyer 报告说，该研究所是该项研究的德国合作伙伴。
Kniemeyer 是蛋白质组学专家。他与他的团队一起分析细胞中的所有蛋白质并赋予它们功能。这就是他找到新活性物质的潜在靶标的方式。来自耶拿的研究人员还专门研究吞噬作用，这是一种免疫细胞吞噬外来入侵者的防御机制。这也使国际研究团队能够研究真菌与免疫细胞的相互作用。
在当前的研究中，他们使用了一种称为胰蛋白酶剃须的方法：在蛋白质裂解酶胰蛋白酶的帮助下，他们从孢子表面去除所有蛋白质，并在质谱仪中分析其碎片。
通过数据库比较，他们能够识别出 62 种仅出现在烟曲霉孢子上、而不出现在密切相关物种上的蛋白质。因此，其中一些蛋白质可能在感染过程中发挥作用。
为了验证这一点，研究人员创建了一个包含 42 个真菌突变体的敲除库，每个突变体中编码这些蛋白质之一的基因被关闭。缺乏糖基天冬酰胺酶的突变体引发了免疫细胞中白细胞介素-1β 的释放增加。
白细胞介素是一种高效蛋白质，即使量很少也能引发发烧、炎症和一系列其他免疫反应，从而增强人体对病原体的防御能力。
如果真菌孢子上的糖基天冬酰胺酶缺失，免疫系统就会释放更多这种炎症物质。免疫细胞被激活，能够更好地抵抗真菌。相反，这表明真菌产生的糖基天冬酰胺酶通常有助于抑制免疫反应。这使得真菌几乎不受阻碍地感染人体。
小鼠模型的研究支持了这一假设：在免疫系统完整的小鼠中，当糖苷门冬酰胺酶基因先前被关闭时，真菌会受到免疫系统更强烈的攻击。
“因此，烟曲霉孢子上的糖基天冬酰胺酶在对抗免疫系统中发挥着作用。然而，我们还不能确切地说出这种机制是如何起作用的，”Kniemeyer 在总结研究结果时说。
这一发现有助于开发治疗烟曲霉感染的新疗法。这是迫切需要的，因为目前只有少数几种有效的药物可以对抗真菌感染，而且对真菌的耐药性正在逐渐蔓延。
这项研究工作是多个国家研究所和诊所之间成功合作的典范。除了巴西和德国的研究人员外，英国和美国的同事也为这项新发现做出了重大贡献。
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