一种在小鼠胃中发现的真菌可能揭示了真菌在胃肠道内进化的关键，这是由威尔康奈尔医学院研究人员领导的一项新研究的发现。这一发现表明，迄今为止的临床前研究忽视了一个重要的小鼠生理影响因素。
科学家们最近开始意识到，天然生活在肠道中的微生物（通常称为“共生微生物”）对人类健康和疾病的重要性。例如，已知细菌共生体对人类免疫力有很大影响；这些群体的异常变化与癌症、炎症性疾病甚至抑郁症有关。然而，由于缺乏良好的真菌共生模型，肠道真菌共生体如何影响免疫力仍不太清楚。
这项新研究于11月27日发表在《自然》杂志上，发现一种名为Kazachstania pintolopesii的酵母在野生小鼠的胃中非常丰富，它特别适应小鼠，并通过增强其对寄生虫的免疫保护来使它们受益，但同时也会增加它们对某些过敏反应的易感性。
“多年来，我们一直在寻找小鼠中的真正真菌共生体，但实验室小鼠中的真菌种群，通过分析真菌DNA确定，往往是短暂的，并且从一个群体到另一个群体差异很大，”该研究的高级作者、威尔康奈尔医学院医学免疫学副教授、Jill Roberts炎症性肠病研究所成员、免疫学与微生物致病学研究生项目教师Iliyan Iliev博士说。
2019年，由合著者Barbara Rehermann博士（美国国立卫生研究院）领导的一个团队发现，用野生小鼠的肠道微生物培养的“野化”实验室小鼠比传统实验室小鼠更好地模拟人类免疫反应。Iliev的实验室参与了那项研究，发现在这些小鼠的肠道中，真菌DNA水平显著更高，比之前在实验室小鼠中观察到的高出几个数量级。
“这是一场‘福尔摩斯式’的调查的开始，我们开始寻找主要的真菌，扩展我们的研究到其他小鼠群体，”Iliev说。
研究团队在纽约市和洛杉矶的害虫控制公司提供的粪便样本和其他材料中寻找真菌的证据，并从多个使用或出售实验室小鼠的研究机构获取样本。最终，他们确定K. pintolopesii在野生小鼠中非常普遍，但也经常存在于实验室小鼠群体中，而研究人员对此并不知情。
“这种真菌的存在与否应在许多类型的小鼠研究中加以考虑，”共同第一作者、Iliev实验室的博士后研究员Yun Liao说。“K. pintolopesii可以完全改变实验结果，”另一位共同第一作者、Iliev实验室的研究生Iris Gao博士（24岁）说。
研究人员发现，K. pintolopesii可以迅速定植于实验室小鼠的胃肠道，可靠地传递给新生小鼠，并且能够逃避宿主的抗真菌免疫，即使它部分抑制了其他真菌的生长——所有这些都暗示这种真菌进化上适应了在小鼠体内生活，是一种真正的共生体。
然而，在饮食变化或抗生素引起的胃肠道黏液波动情况下，这种真菌会通过激活一种名为IL-33的细胞因子而被免疫系统识别。这种细胞因子反过来触发所谓的“2型”免疫反应。这种真菌通过增强2型免疫反应来抑制其他真菌并保护宿主免受蠕虫感染，但同时也加剧了食物过敏，研究团队发现。
“Iliev说，“如果你使用小鼠研究过敏、寄生虫感染、癌症发展或其他任何涉及2型或17型免疫反应的领域，那么这种真菌可能是一个不应忽视的重要因素。”
虽然这项研究表明K. pintolopesii是一个很好的真菌共生模型，但它也提出了重要问题：这种真菌是否是小鼠微生物组的正常组成部分，应该始终存在于实验室小鼠中，特别是对于涉及免疫学的研究？是否存在类似的促进2型免疫的人类真菌共生体？
Iliev和他的实验室现在正在寻求这些问题的答案——在多个机构之间形成的研究合作中收集的大陆范围内的样本，包括Broad研究所、美国国立卫生研究院和宾夕法尼亚州立大学。
这项研究得到了美国国立糖尿病、消化和肾脏疾病研究所、美国国立过敏和传染病研究所以及美国国立癌症研究所的支持，这些研究所均隶属于美国国立卫生研究院。
(全文结束)
