高渗透压甘油(HOG)通路在耳念珠菌皮肤定植与致病机制中的关键作用

【字体: 时间:2025年02月06日 来源:mBio 5.1

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  这篇综述聚焦耳念珠菌(Candida auris)的高渗透压甘油(HOG)通路,系统阐述了其通过调控黏附、生物膜形成和免疫逃逸(如β-葡聚糖掩蔽)驱动皮肤定植与系统感染的分子机制。研究揭示了Hog1激酶(MAPK)作为核心靶点,通过双组分信号系统(TCS)整合环境应激与致病性,为应对多重耐药"超级真菌"提供了新干预策略。

  

ABSTRACT
耳念珠菌作为新兴的"超级真菌",其强大的皮肤趋向性和抗逆性已成为全球公共卫生挑战。近期研究发现,高渗透压甘油(HOG)通路通过Hog1激酶(MAPK)调控该菌的皮肤定植、生物膜形成及吞噬细胞逃逸能力。Shivarathri团队通过RNA-seq和体内外实验证实,hog1Δ突变体导致40%基因组表达重编程,显著削弱皮肤定植能力并降低系统性感染负荷。

COMMENTARY
耳念珠菌的CTGC谱系特征与致病进化
作为念珠菌属中的特殊成员,耳念珠菌在短短十年内从普通病原体演变为WHO关注的全球威胁。其六大遗传谱系表现出显著的抗真菌耐药性和表型可塑性,皮肤定植能力尤为突出。研究显示,黏附因子(如Als4122、Iff4109)和表面定植因子Scf1通过调控生物膜形成和假菌丝转化,增强其环境持久性与免疫逃逸能力。

HOG通路的核心调控网络
该通路由双组分系统(TCS)激活,包含组氨酸激酶(Sln1/Nik1)、磷酸转移蛋白(Ypd1)和响应调节因子(Ssk1),最终通过Hog1激酶(TGY基序磷酸化)介导应激响应。在耳念珠菌中,HOG通路不仅调控渗透压适应,更通过以下机制影响致病性:

  1. 生物膜架构重塑
    hog1Δ突变体导致Wor1、Sap9等黏附相关基因异常表达,生物膜呈现结构稀疏、体积减小的缺陷表型。值得注意的是,Als4112(Als5)的补偿性上调提示细胞壁完整性(CWI)通路的代偿激活,这与Cek1激酶的基础磷酸化增强现象相符。

  2. 细胞壁动态平衡破坏
    突变体表现出β-葡聚糖暴露增加和几丁质含量下降,与Bgl2、Xog1等细胞壁重塑酶基因下调直接相关。这种"免疫暴露"表型导致中性粒细胞H2O2产生增强,同时因硫氧还蛋白等抗氧化酶表达缺失,使真菌更易被吞噬清除。

  3. 皮肤定植与系统播散障碍
    小鼠模型显示,hog1Δ突变体在表皮和真皮层的载菌量显著降低,且肾脏/脑部播散受限。这种表型与β-葡聚糖掩蔽机制受损相关,而非免疫细胞浸润增加所致,揭示了Hog1在免疫逃逸中的新作用。

治疗前景与未解之谜
研究强调靶向HOG通路的广谱抗真菌潜力,尤其针对耳念珠菌的遗传多样性。值得注意的是,该菌缺乏C. albicans中关键的Chk1组氨酸激酶,其信号通路重构机制亟待解析。尽管新型细胞壁靶向药物(如ibrexafungerp)显现疗效,靶向Hog1等保守通路可能为应对全耐药菌株提供更持久方案。

ACKNOWLEDGMENTS
研究获得法国国家研究署(ANR-24-CE15-2995-01)资助。

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