揭秘真菌病原體進(jìn)化成為機(jī)體腸道共生體的分子機(jī)制

近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志Science上的研究報(bào)告中，來自新加坡A*STAR研究所的科學(xué)家們通過將致病性酵母轉(zhuǎn)化成為一種免疫共生體，揭開了機(jī)體腸道進(jìn)化和通用性疫苗背后的奧秘。當(dāng)試圖增加酵母對(duì)非原生宿主的致病性時(shí)，研究者意外地將真菌轉(zhuǎn)化成了共生的腸道菌群，其能支持宿主的生存而不是對(duì)抗宿主。

研究者Norman Pavelka表示，我的**假設(shè)或許完全錯(cuò)了，我們希望能夠利用對(duì)人類致病性的白色念珠菌進(jìn)行研究，并將其重復(fù)暴露于新的宿主（小鼠），這樣就能夠選擇并接種**的宿主并使得小鼠機(jī)體中的病原體不斷進(jìn)化。這一過程被稱為“連續(xù)傳代”，其類似于經(jīng)典的減毒活疫苗，比如脊髓灰質(zhì)炎和天花疫苗的生產(chǎn)過程，通過迫使病原體反復(fù)適應(yīng)新的物種，其就會(huì)對(duì)人類失去毒力。

讓研究人員驚訝的是，傳代后的白色念珠菌會(huì)失去對(duì)新宿主的致病性，研究者意識(shí)到他們使用小鼠的腸道作為選擇性的環(huán)境而并非血流，這或許是“罪魁禍?zhǔn)住薄Ｎ改c道是機(jī)體微生物和平共處的環(huán)境，而選擇性壓力則是完全不同的，包括小鼠在內(nèi)的許多動(dòng)物都會(huì)攝入對(duì)方的糞便，這就提供了病原體傳播的媒介，而微生物會(huì)在宿主的胃腸道中進(jìn)化，并不會(huì)導(dǎo)致宿主死亡，而且還會(huì)傳播到新的宿主機(jī)體中。

研究者還發(fā)現(xiàn)，白色念珠菌的互惠突變還會(huì)受到其它腸道菌群的影響，這就提示，白色念珠菌需要在一個(gè)有競爭力的環(huán)境中維持其毒力特性，這或許也能夠解釋為何白色念珠菌與其天然宿主（人類）并不存在共生關(guān)系，因?yàn)槠鋾?huì)被宿主機(jī)體中的其它微生物所擊敗。定植或接種白色念珠菌的小鼠往往也會(huì)在其它致命性注射中存活，這包括不僅僅是野生型、有毒力的白色念珠菌，而且還包括其它不想管的致病性真菌和細(xì)菌。

實(shí)際上，研究者發(fā)現(xiàn)，進(jìn)化的共生真菌能通過一種與傳統(tǒng)適應(yīng)性免疫力完全分離的通路來訓(xùn)練小鼠機(jī)體的免疫系統(tǒng)，在適應(yīng)性的免疫反應(yīng)中宿主會(huì)通過鑒別抗原的結(jié)構(gòu)來識(shí)別此前接觸過的病原體，同時(shí)這種反應(yīng)也體現(xiàn)出了一種“訓(xùn)練免疫”的過程。由于經(jīng)過訓(xùn)練的免疫系統(tǒng)能對(duì)此前并未遇到過的病原體提供保護(hù)宿主的能力，這一發(fā)現(xiàn)或許能幫助推動(dòng)研究者開發(fā)新型的通用型疫苗來保護(hù)免疫系統(tǒng)受損的患者。目前研究人員正在研究揭示這種交叉保護(hù)的范圍以及支持訓(xùn)練免疫力的機(jī)制，同時(shí)這項(xiàng)研究中，研究還還指出，相關(guān)研究結(jié)果或能幫助深入理解哺乳動(dòng)物的腸道微生物組及背后的進(jìn)化驅(qū)動(dòng)力。