生长阶段会影响耳念珠菌(Candidozyma auris)全身感染模型中的毒力

【字体: 时间:2025年12月06日 来源:mSphere 3.1

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  隐球菌病(Candidozyma auris)不同生长相位对小鼠系统性感染的影响及凝血机制研究。高剂量对数期真菌引发快速死亡,伴器官凝血沉积;静止期则延长生存。低剂量感染两者无差异。研究发现对数期真菌β-葡聚糖和甘露聚糖暴露增加,触发系统性凝血反应。肾脏保持真菌定植,肺脾清除较快。需建立标准化动物模型,明确生长相位与致病性的关联。

  
这篇研究聚焦于新型致病真菌Candidozyma auris(原名Candida auris)在动物模型中的致病机制,特别是其生长相位对宿主存活率及组织病理的影响。通过比较免疫健全C57BL/6J小鼠在感染高剂量对数期与静止期C. auris后的生存差异,研究揭示了生长相位可能通过改变真菌细胞壁成分激活宿主凝血系统,进而导致致命性血栓形成。该成果为建立标准化的C. auris动物模型提供了重要依据,并可能指导抗真菌治疗策略的优化。

**核心发现解析:**

1. **生长相位与宿主存活率的关键关联**
- 高剂量感染时,对数期C. auris感染小鼠在2-24小时内全部死亡,而静止期感染组存活时间延长至6天。这种差异在低剂量感染中消失,提示高剂量时生长相位对致病性的主导作用。
- 感染剂量对致病性具有调节效应:高剂量时对数期真菌通过激活凝血系统引发快速死亡,而低剂量感染更依赖宿主免疫系统清除病原体。

2. **凝血机制的核心作用**
- 对数期感染组小鼠血浆纤维蛋白原水平显著降低(2小时感染后),伴随多器官(肺、肾、脾)的纤维蛋白沉积,形成系统性血栓。
- 静止期感染组虽初期也出现凝血指标变化,但随时间推移逐渐恢复,未观察到显著血栓形成。这种动态差异提示对数期真菌更易触发持续凝血反应。

3. **器官分布与清除模式**
- 所有感染组均显示肺部和脾脏的真菌负担在早期较高但随后下降,而肾脏始终维持稳定的高负荷感染。这种分布特征与C. albicans的肾脏靶向致病性类似,但机制可能存在差异。
- 2小时时两组肺部真菌载量无统计学差异,但随时间推移,对数期感染组的肺组织清除效率显著低于静止期组,可能与微血栓干扰免疫清除有关。

4. **细胞壁成分的相位特异性改变**
- 对数期真菌β-葡聚糖暴露量增加2.3倍(p<0.01),同时存在高/中分子量曼宁糖的双峰分布,而静止期真菌仅显示单峰分布。
- 共聚焦显微镜显示,对数期真菌细胞壁β-葡聚糖和曼宁糖的构象变化更显著,可能形成更容易被宿主识别的表面结构。

**机制假说与临床启示:**
研究提出"动态凝血假说":对数期C. auris通过高表达β-葡聚糖和曼宁糖激活宿主凝血级联反应。这可能通过以下途径实现:
1. 真菌细胞壁成分与肝脏Kupffer细胞或血管内皮细胞的pattern recognition receptors(PRRs)结合,触发凝血因子释放
2. 血管内皮细胞损伤导致组织因子暴露,形成凝血微环境
3. 脓毒症状态下纤溶系统被抑制,加剧凝血失衡

临床相关性体现在:
- 患者血培养中若检测到高代谢活性的对数期C. auris,可能预示着更高的血栓风险(当前研究显示高剂量组凝血异常与生存率直接相关)
- 静止期真菌的致病性更接近临床中常见的中低剂量感染情况,为开发靶向静止期真菌的药物提供了新方向
- 肾脏作为主要定植器官,提示需加强尿路真菌监测及肾保护治疗

**方法学创新与局限性:**
研究采用"双时间点"对照设计(感染2小时与终末时间点),有效区分了急性凝血反应与慢性感染过程的差异。通过流式细胞术与共聚焦显微技术结合,首次揭示了C. auris在两种生长相位下细胞壁构象的定量差异。主要局限性包括:
- 单一Clade I菌株的验证(需扩展至其他基因型)
- 小鼠与人类凝血系统的等效性存疑(特别是血管内皮细胞相互作用)
- 未明确检测到急性炎症因子风暴,提示可能存在新的免疫逃逸机制

**未来研究方向建议:**
1. 开发动态监测真菌生长相位的临床检测方法(如荧光标记技术)
2. 构建原位凝血模型,明确真菌细胞壁成分与凝血因子的直接作用机制
3. 探索对数期真菌的定植特性(如是否形成生物膜)与器官清除效率的关联
4. 针对静止期真菌的靶向药物筛选(可能涉及细胞壁合成通路)

该研究为理解C. auris致病机制提供了新的视角,特别指出真菌生长状态可能通过影响宿主凝血系统改变感染结局。这一发现对临床处理具有双重意义:既需关注急性期凝血功能障碍的干预,又需重视慢性感染中真菌代谢状态的调控。未来研究可结合单细胞测序和动态影像学技术,进一步解析不同生长相位真菌的亚群分布及其与宿主免疫细胞互作的关系。
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