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研究人员发现混合真菌与肺部感染有关

一个国际研究小组首次在医院环境中发现了曲霉菌,这种真菌以前只在土壤或植物中发现。研究小组对它的基因组进行了测序,发现它实际上是一种杂交品种,而且比其来源的两种品种的耐药能力高出三倍。

一篇关于这项研究的文章发表在《当代生物学》上,作者是来自巴西、美国、葡萄牙和比利时的研究人员。这项研究得到了圣保罗研究基金会(FAPESP)的支持。

曲霉病是由该属真菌,特别是烟曲霉引起的肺部疾病,广泛存在于植物和土壤中。所有人都有规律地吸入曲霉菌孢子,这种孢子通常不会在健康受试者身上引起症状。然而,在免疫系统较弱的患者中,霉菌可导致肺炎,在肺部形成真菌球(曲霉瘤),并扩散成为侵袭性肺曲霉病,这是该病最严重的形式。烟曲霉是导致曲霉病最常见的原因,但其他物种也会导致这种情况,包括黄曲霉、黑曲霉、黑曲霉和土曲霉。

“在大约90%的病例中,曲霉感染是由烟曲霉引起的,但在一些人类遗传疾病中,烟曲霉是更常见的原因。因此,我们开始收集世界各地的临床材料,以了解这种物种在医院环境中发生的频率。令我们吃惊的是,十个样本包含的一种真菌,从未被发现感染人,”教授Gustavo恩里克高盛说在圣保罗大学的小溪Preto制药科学学院(FCFRP-USP)在巴西和coprincipal研究调查员Antonis过韩国,美国范德比尔特大学的教授。

基因测序还显示,拉图斯是两个亲缘较远的物种的杂交后代,包含亲本物种的完整DNA拷贝。其他研究小组进行的测试已经表明,拉氏A. latus对抗真菌药物的抵抗力比它的亲本品种A. spinulosporus和A. quadrilineatus的未知亲戚高三倍。它还能更有效地对抗人体免疫细胞。

戈德曼说:“作为一种杂交菌,这种真菌获得了显著的优势。”“准确识别引起感染的物种对于决定最佳治疗方法和避免对现有药物产生耐药性非常重要。”

然而,他补充说,目前很少有巴西医院有资源进行基因测序,以更精确地识别污染患者的真菌。鉴定通常是通过显微镜下的形态学分析,这为误诊留下了空间。例如,在研究中使用的拉图斯的样本,以前已经用这种方法标记为尼杜兰。

真菌和COVID-19

医院环境中真菌的存在是疾病恶化甚至死亡的一个众所周知的因素。在与德国研究人员的合作下,Goldman和他的团队目前正在收集COVID-19患者肺部真菌的样本,目的是研究这些微生物是如何加重病情的,从而为制定避免和对抗感染的策略奠定基础。

高曼说:“已有几名COVID-19患者死于曲霉菌伴随感染。”“我们目前从欧洲死于COVID-19的患者身上分离出四种菌株,我们将对它们的基因组进行排序,以确定物种,看看它们是否受到这种疾病的青睐。”

他正在寻找合作伙伴,以帮助在巴西收集材料,但样本分离程序需要一个严格的临床方案,尚未在巴西使用,以确保卫生工作者和研究人员不感染这种新型冠状病毒。在欧洲,实验方案及时实施,以应对大流行。

伴随COVID-19和曲霉属真菌感染的病例证明了进一步了解这些微生物的重要性。例如,烟熏鱼在世界各地都有发现,能够在极端条件下生存,比如温度高达70摄氏度和营养缺乏。它甚至可以从水中提取食物。

“我们现在已经发现了这个属的另一个特征,那就是杂交的形成,”戈德曼说。

在最近发表的研究中,研究人员聚集十样本收集的材料中发现的真菌主要是患者过敏性支气管肺的曲霉病和其他疾病,如慢性肉芽肿性疾病,基因功能障碍引起的损害免疫系统,和慢性阻塞性肺疾病,包括慢性支气管炎和肺气肿。

这些样本来自葡萄牙、比利时、美国和加拿大。测序证实只有3种是尼杜兰。其中一种被确定为四头菌,一种也会感染人类的土壤真菌,另外六种被确定为四头菌,迄今为止只在土壤和植物中发现。

进化

a . latus是已知的第一种能引起人类疾病的杂交丝状真菌,这是酵母(如能引起念珠菌病的念珠菌属)的一种相对常见的特性。拉图斯的另一个奇怪的特征是它是二倍体;即。它的细胞包含两组染色体,与除了卵子和精子之外的所有人类细胞相似。大多数真菌是单倍体,只有一组染色体。

这种杂交还保留了双亲种的DNA,表明这种融合是最近才发生的。基因在远古的混血儿或从一个共同祖先中分离出来的物种中重新组合,一些基因在进化过程中丢失或改变了位置。

骡子是杂种的一个著名例子。他们有63条染色体,由母马的64条染色体和母驴的62条染色体混合而成。然而,在拉图斯的情况下,双亲的遗传物质被完整地保存下来。

“另一个让人好奇的是,它的两个亲本物种之间的遗传距离与智人和狐猴之间的差不多,”高德曼说,他指的是原产于非洲马达加斯加岛的88种狐猴。

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