该方法可能推动研究远离传统抗真菌药物的开发
纽约州石溪,2026年4月2日——系统性念珠菌病是一种机会性真菌感染,一直难以有效治疗。发表在《细胞宿主与微生物》杂志4月刊上的一篇论文中的研究表明,免疫代谢重编程可能是对抗这种感染的新策略,而不是开发另一种特定的抗真菌药物。
真菌白色念珠菌引起的感染范围从皮肤和指甲的表浅感染到侵入器官和血液的侵袭性感染。近几十年来,由于疾病或治疗导致的免疫抑制患者增多、长期使用抗生素以及某些疾病(如肾病)等因素,系统性念珠菌病的发病率有所上升。由于抗真菌药物耐药性、早期诊断工具有限以及缺乏获批的真菌疫苗,系统性念珠菌病的治疗变得更加困难。
据该论文的主要作者、石溪大学文艺复兴医学院微生物学和免疫学系教授帕尔塔·比斯瓦斯博士介绍,这些挑战已成为治疗系统性念珠菌病的障碍,并说明需要新的、不同的治疗策略。
这张念珠菌病肾脏组织的染色图像显示了白色念珠菌真菌和浸润的免疫细胞。
图片来源:比斯瓦斯实验室
比斯瓦斯博士及其合作研究者使用念珠菌病小鼠模型来观察中性粒细胞,中性粒细胞是在念珠菌病期间负责快速清除真菌的主要效应细胞。然而,这种天然的抗真菌活性在很大程度上依赖于细胞外葡萄糖,而在感染过程中,由于白色念珠菌会竞争这种营养物质,葡萄糖变得稀缺。通常发生的情况是,宿主内部的代谢竞争会形成一种恶劣环境,限制中性粒细胞的存活和功能,尤其是在存在潜在代谢障碍(疾病)的情况下。
研究团队在该模型中证明,中性粒细胞通过激活糖原磷酸化酶肝脏形式(PYGL)酶来克服葡萄糖缺乏。这种酶可以动员细胞内糖原储备,为抗真菌活性提供燃料。
他们进一步发现,在该模型中,通过中性粒细胞特异性删除PYGL,小鼠对念珠菌病的易感性增加。但随后通过使用临床批准的PYGL激活剂——β2肾上腺素能受体激动剂,宿主对念珠菌病的防御能力通过增强抗真菌功能而得到显著改善。此外,通过使用健康志愿者外周血中的中性粒细胞,作者证明人类中性粒细胞同样会上调PYGL功能以控制真菌感染。
β2肾上腺素能受体激动剂,如沙丁胺醇,目前用于治疗哮喘和其他呼吸系统疾病,因为它们能放松气道肌肉以改善呼吸。
“我们的结果揭示了一条以前未被识别的代谢途径,该途径有潜力成为针对念珠菌病的治疗靶点,”比斯瓦斯博士解释说。“如果我们能够识别并利用PYGL酶,从根本上重新编程人体内针对引起感染的白色念珠菌的中性粒细胞功能,这将可能显著改变未来针对念珠菌病乃至其他侵袭性真菌感染的治疗进程。”
这项合作研究涉及石溪医学中心和匹兹堡大学的医学研究人员。该研究部分由联邦机构的众多资助支持,包括比斯瓦斯博士的三项美国国立卫生研究院资助,以及石溪医学中心合著者查尔斯·K·沃卡斯博士的一项美国国立卫生研究院资助和一项国防部资助。
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