霉菌破壞肺臟穩態促進哮喘

近日，威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員發現了一種常見的曲霉菌可以通過攻擊肺部深處的保護性組織屏障誘發哮喘。這項工作為了解和潛在預防哮喘的發展提供了新的途徑。據悉目前美國境內約 2500萬人具有哮喘癥狀，其中霉菌敏感性哮喘占整體的四分之一到一半，因此，防止身體對霉菌產生過敏反應可顯著減輕疾病負擔。

該研究作者為來自威斯康星大學麥迪遜分校免疫學的教授Bruce Klein和博士后研究員Darin Wiesner，相關結果發表于近日的《Cell Host Microbe》雜志上。

Klein說：“曲霉菌無處不在，我們每次呼吸都會吸入它們的孢子”，對此，研究小組著手希望了解這些原本無害的霉菌如何使某些個體對他們的孢子產生強烈的哮喘反應。

當霉菌以腐爛物質為食時，它們會分泌一種稱為Alp1的蛋白酶以消化蛋白。Alp1是一種已知的肺過敏原,但是多年來Alp1如何誘發哮喘一直是個謎。

Wiesner研究了Alp1是否可以觸發體內一系列過敏反應途徑。但是他找不到任何證據表明曲霉Alp1激活了這些過敏反應。進一步，Wiesner開始尋找肺表面的10種類型的肺上皮細胞中哪一種對Alp1能夠引發最強烈的損傷反應，并最終鎖定在club細胞上。Club細胞主要存在于細支氣管中，而細支氣管是氣體與血液交換的最小通道。像所有的肺細胞一樣，club細胞將自身緊密地與鄰居結合，從而在肺與身體其他部位之間形成屏障。這些連接是由蛋白質構成的，Alp1則能夠消化上述蛋白屏障。 Wiesner發現，將小鼠暴露于Alp1會導致肺屏障滲漏，這證明Alp1破壞了這些細胞連接。

進一步，作者通過對兒童哮喘患者的基因分析發現，一種稱為TRPV4的基因的突變會增加機體產生的TRPV4蛋白質的量，并且與兒童對霉菌敏感的哮喘有關。當作者敲出小鼠club細胞中的上述基因時，它們對Alp1的敏感性大大降低。當他誘導club細胞產生更多的TRPV4時，小鼠對霉菌 酶產生過敏反應。