Cell子刊：把自己的体积缩小，以便更好地感染大脑

　　根据一项新的研究，一种真菌是引起真菌性脑膜炎的常见原因，一旦进入人体，它会发生显著的转变，从而感染大脑。这一发现可能为阻断新隐球菌感染和防止对宿主的有害影响提供新的策略。新生丙烯菌是一种罕见但致命的脑肿胀的主要原因，这种脑肿胀发生在免疫系统较弱的人身上。

　　

这一发现可能为阻断新隐球菌感染和防止对宿主的有害影响提供新的策略。新生丙烯菌是一种罕见但致命的脑肿胀的主要原因，这种脑肿胀发生在免疫系统较弱的人身上。

“肺部的隐球菌细胞非常多样化，有不同的大小和不同的外观。所以，当我的研究生给我看大脑细胞一致性的照片时，我惊呆了，”杰西卡·布朗博士说，她是密歇根大学健康学院的病理学副教授，也是这项研究的资深作者。“这表明，有一些非常强有力的原因，为什么只有这一群细胞能进入人体那么远。”她以前的研究生Steven Denham博士是这项研究的主要作者。他们的研究最近发表在同行评议期刊《细胞宿主与微生物》上。

这种真菌能迅速适应体内的微环境

布朗对这种真菌的迷恋来自于观察到它在许多不同的栖息地茁壮成长。在野外，这种生物生活在腐烂的木头和鸟粪中。如果不小心被吸入，这种真菌会在肺部存活，然后通过血液进入大脑和其他器官，每个器官都有自己具有挑战性的微环境。

此前，其他科学家发现，这种真菌通过生长到正常大小的10倍来应对肺部的生活，可能是宿主的免疫系统无法破坏。但在身体的其他部位，真菌细胞要小得多。布朗想知道，细胞特别小的尺寸会是另一种优势吗?也许这一特征有助于它们在其他器官(如大脑)上定居。

为了找到答案，她的团队感染了不同大小的新梭菌。他们发现，与中型和大型细胞相比，最小的细胞优先感染大脑。这些细胞不仅小，而且在其他方面也有所不同。与较大的真菌细胞相比，它们的表面有独特的特征，对进入大脑同样重要。他们还开启了一组不同的基因。

这些证据表明，被布朗称为“种子”细胞的小真菌细胞并不仅仅是大细胞的微缩版本。他们经历了彻底的改变。

在寻找诱因后，布朗的研究小组发现一种特殊的化学物质——磷酸盐——可以诱导这种转变。当组织在感染过程中受损时，磷酸盐会被释放出来，布朗推测这种化学物质会在肺部积聚，这是真菌进入人体后的第一个定居点。这使得真菌细胞重新配置自己为种子细胞，从而使感染进一步传播。

从鸟粪到大脑

奇怪的是，这种真菌有效靶向大脑的能力可能源于一种独特的来源:鸟的粪便。新梭菌在鸽子粪便中繁殖，鸽子粪便中含有高浓度的种子细胞触发分子磷酸盐。布朗的研究小组发现，这种粘稠的物质会推动C. neoformmans进入另一种状态，这是他们从未尝试过的。

布朗认为这可以证明这种真菌的致病性最初是如何产生的。她说:“我们认为来自环境生态位的选择性压力，比如鸽子的鸟粪，在某种程度上能够赋予新梭菌感染哺乳动物的能力。”

不管这种真菌的传染性是如何产生的，布朗的团队现在正试图用fda批准的药物阻止这种能力。他们正在确定是否有一种现有的化合物可以阻止C. neoformans成为种子细胞，从而为预防或治疗真菌性脑膜炎提供现成的治疗方法。

除了布朗，合著者还有来自密歇根大学卫生学院的Steven T. Denham、Brianna Brammer、Krystal Y. Chung、Morgan A. Wambaugh、Joseph M. Bednarek、Li Guo和Christian T. Moreau。

该研究发表为“一种易于传播的形态类型增强了真菌新隐球菌进入肺外器官的能力”，得到了美国国立卫生研究院的支持。

Journal Reference:

1. Steven T. Denham, Brianna Brammer, Krystal Y. Chung, Morgan A. Wambaugh, Joseph M. Bednarek, Li Guo, Christian T. Moreau, Jessica C.S. Brown. A dissemination-prone morphotype enhances extrapulmonary organ entry by Cryptococcus neoformans. Cell Host & Microbe, 2022; DOI: 10.1016/j.chom.2022.08.017ed September 13, 2022).