card9激活的中性粒细胞如何保护大脑免受真菌病原体的侵袭
CARD9是一种分子,在保护包括人类在内的哺乳动物免受真菌感染方面起着重要作用。12月17日发表的一项研究PLOS病原体揭示了CARD9如何特别保护哺乳动物的中枢神经系统(CNS),这一发现可能有助于开发针对危险的真菌感染的免疫疗法。
尽管有有效的药物,真菌感染,包括由常见病原体念珠菌引起的感染,可导致人类患者严重疾病和死亡。研究人员希望在标准的药物治疗之外,通过提高患者的免疫反应来改善真菌感染的治疗。为了发展这样免疫疗法,有必要了解人体抗真菌免疫防御。
生来CARD9蛋白编码基因有缺陷的人类会受到以中枢神经系统为目标的真菌感染。为了了解CARD9如何保护中枢神经系统免受真菌疾病的侵袭,来自美国贝塞斯达国家过敏和传染病研究所的Michail Lionakis和他的同事们研究了一名没有功能性CARD9的人类病人和设计成没有CARD9的老鼠(相当于老鼠)。
患者是一名11岁的女孩,被诊断为大脑、脑膜和周围组织的念珠菌感染。当研究人员对她的CARD9基因进行测序时,他们发现了一个破坏CARD9蛋白质功能的突变。然后,他们对女孩的免疫细胞进行了详细的分析,看看它们的功能是如何受到突变的影响的,并发现被感染的患者的中枢神经系统中几乎没有一种叫做中性粒细胞的细胞(已知对抗真菌免疫反应至关重要)。
女孩的中性粒细胞数量和功能正常,但感染后中性粒细胞没有进入中枢神经系统(就像CARD9完好的患者那样),中性粒细胞没有在中枢神经系统中积累。经过更仔细的观察,这是由于没有完整的card9因子,通常吸引中性粒细胞到感染的中枢神经系统(所谓的化学引诱剂)没有产生。
研究人员随后将他们的分析转移到小鼠身上,发现在Card9完好的小鼠中,中枢神经系统的真菌感染导致了化学引诱剂的产生和中性粒细胞的募集,这与大脑中真菌负荷的程度相关。相反,当他们检测感染念珠菌但没有功能性Card9的小鼠时,研究人员发现这些小鼠无法促进中性粒细胞积累来控制中枢神经系统念珠菌感染。
为了确定Card9功能的特异性,研究人员还检查了Card9突变小鼠肾脏中的中性粒细胞招募——受损程度要小得多——以及非真菌病原体对Card9突变小鼠中枢神经系统感染的影响,这导致了中性粒细胞在大脑中的正常招募。这些实验表明,Card9促进中性粒细胞招募的功能是特定于真菌感染在中枢神经系统。
研究人员总结道:“我们表明,在小鼠和人类的真菌感染过程中,抗真菌适配器分子CARD9对于中性粒细胞从血液招募到中枢神经系统至关重要。”他们认为,他们的结果“为设计基于免疫的治疗方法奠定了基础,在中性粒细胞靶向趋化因子的产生过程中绕过CARD9,例如通过在受感染的CARD9缺陷患者中潜在的鞘内直接传递这些分子。”
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