2024年3月6日,布朗大学Richard J. Bennett、莱布尼茨研究所- Hans Knoell研究所Bernhard Hube共同通讯在Nature发表题为The hyphal-specific toxin candidalysin promotes fungal gut commensalism的文章,对人类肠道微生物组与机会致病菌白色念珠菌(Candida albicans)之间复杂相互作用的进行了开创性探索。这篇论文挑战了传统的理解,提出酵母形式的白色念珠菌最适合肠道定植,而菌丝形式虽然妨碍定植,但对其毒力和细菌竞争至关重要。
研究表明,在强大的细菌微生物组存在的情况下,菌丝特异性的毒素——Candidalysin——在促进白色念珠菌定植方面发挥着关键作用。Candidalysin是一种菌丝特异性因子,能直接抑制细菌,从而限制其代谢输出并促进白色念珠菌定植的建立。这一发现表明,作为真菌的白色念珠菌已经进化出菌丝特异性因子以更好地与肠道生态位中的细菌竞争。
此外,该研究表明,白色念珠菌在肠道中的适应度是由该生态位中的细菌种群决定的。具体而言,在抗生素处理的小鼠中,因为细菌已经被清除,被处理固定在酵母状态的白色念珠菌表现出比丝状活性态的细胞更适合定植。然而,在细菌载量高出几个数量级的小鼠中,野生型细胞比酵母锁定的突变体更适合。这表明白色念珠菌的酵母和菌丝形式都是宿主胃肠道定植所必需的。
此外,适应性免疫也在白色念珠菌定植中发挥作用。虽然野生型和酵母锁定细胞之间的早期定植适应度差异与IgA反应无关,但在以后的时间点,粘膜IgA可能会优先靶向菌丝白色念珠菌,限制白色念珠菌的适应度。
总的来说,这项研究强调了了解白色念珠菌定植以及毒力因子的作用时中考虑整个微生物群落的重要性。它强调了肠道生态系统的复杂性以及真菌和细菌物种之间的微妙平衡,这对维持健康和预防疾病至关重要。