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环境病原体从生态位转移到哺乳动物宿主，需要适应截然不同的环境。表型多样性是这一转变的关键，并有助于病原菌传播至不同的宿主位点。例如，与树木和鸟粪相关的致病真菌新型隐球菌可侵入人体肺部，然后传播到大脑，导致真菌性脑膜炎。前期有研究表明，在大脑中发现的新型隐球菌种群的形态较小且均匀，但导致其肺外传播的表型变化尚不清楚。最近的一项研究报道了一种影响隐球菌肺外播散的关键的真菌形态。
该研究首先在小鼠身上接种了隐球菌，在接种后的第3天和第17天观察不同器官(肺、肝、脾、脑和血液)的真菌胞体和荚膜大小，发现在肺中检测到的小新型隐球菌细胞与肺外播散有关。作者将这类形态的细胞命名为“种子细胞”。研究人员从感染的肺组织中分离出不同形态的真菌细胞，并通过静脉接种至小鼠体内，此后发现，小细胞隐球菌扩散到其他器官，而中等细胞和大细胞则留在肺部。（图1）
图1：小鼠静脉接种小细胞、中细胞或大细胞3小时（左）和3天（右）后的真菌负荷，以菌落形成单位计数(CFU)测量。
接着，研究者进行体外实验，筛选了几种宿主受体与不同隐球菌细胞亚群的结合，发现与中细胞和大细胞相比，小种子细胞的甘露糖暴露量增加。这一现象可能与巨噬细胞识别和吞噬隐球菌有关，可能协助真菌细胞的播散。
该研究进一步表明，除了细胞大小，被膜形态和培养条件也影响真菌在器官中的分布。基因组和转录组学的富集分析显示，种子细胞中磷酸获取基因的表达增强。无法获得磷酸盐的突变株不能形成种子细胞形态类型，而是否能获得足够的磷酸盐是促进新型隐球菌细胞向种子细胞转变的关键。组织损伤可释放磷酸盐，从而可能建立种子细胞形成和传播的前馈回路。研究发现，核苷酸糖UDP-GlcNAc、核苷三磷酸盐和鸽粪都富含磷酸盐，它们在体外诱发了小细胞形态发生和新型隐球菌进入肺外器官。
这些研究的发现强调了表型异质性在播散性新型隐球菌感染中的重要性，在这种感染中，环境中的磷酸盐诱导种子细胞形成，进而离开肺部并扩散到其他器官。而新型隐球菌的大小变化代表了改变宿主相互作用以促进微生物传播的诱导型形态
摘译：黄晓岚
审校：徐溯
来源：华山抗生素所
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