一项研究表明,白僵菌可以操纵果蝇的免疫系统杀死脑细胞,从而导致神经退行性病变,这凸显了真菌感染在原则上可以影响人类大脑。

暴露于白僵菌真菌会激活 Toll 受体,导致整个苍蝇大脑的细胞死亡。
《PLOS Biology》发表的一项新研究表明,真菌感染可以激活果蝇的免疫系统,导致其攻击自身的脑细胞并导致神经退化。
研究人员发现,白僵菌会引发免疫反应,破坏大脑中的神经元和神经胶质细胞。结果,超过一半的受感染果蝇在七天内死亡,而未受感染的对照果蝇中有一半存活了近 50 天。
在伯明翰大学学者团队进行的实验中,果蝇在感染室中接触了白僵菌。经过三天的接触,这种真菌已经穿透血脑屏障,进入大脑中枢。
科学家发现,这种真菌能够诱使苍蝇的免疫系统因子 Toll 受体释放两种不同的反应。Toll-1 受体如预期的那样触发了抗菌肽 (AMP) 的释放,这些抗菌肽会攻击并试图杀死病原体。然而,这种真菌也刺激 Toll-1 触发另一种名为 Sarm 的分子的产生,这种分子会抑制免疫反应并杀死脑细胞。
萨姆的角色:“毁灭大师”伯明翰大学神经遗传学教授、这项研究的通讯作者 Alicia Hidalgo 说:“我们展示了真菌如何进化来欺骗免疫系统进入大脑的过程。真菌被受体检测到,受体会进行正常的过程来诱导先天免疫,但在大脑中,这也会触发免疫逃避途径,从而诱导宿主大脑中的细胞死亡。免疫过程中的关键拮抗剂是 Sarm ,一种所谓的破坏大师,它会导致脑细胞死亡。白僵菌能够诱使果蝇免疫系统激活破坏大师 Sarm 并杀死细胞,这使得孢子能够突破血脑屏障并开始吞噬脑细胞。”
这项研究的作者是伯明翰大学的博士研究生 Deepanshu Singh 博士,目前是曼彻斯特大学的博士后,他表示:“从进化的角度来看,这些发现突显了宿主和病原体之间正在进行的军备竞赛,宿主增强其免疫机制,而病原体则进化出新的策略来逃避免疫。必须强调的是,白僵菌不会感染人类。一些真菌与宿主共同进化,因此它们只会感染特定宿主。白僵菌会感染多种昆虫,但不会感染哺乳动物。然而,从理论上讲,这项研究表明,其他真菌感染可能会以类似的方式影响人类大脑。”
参考文献:《真菌感染引起的 Toll-1 依赖性免疫逃避导致果蝇大脑细胞丢失》,作者:Deepanshu ND Singh、Abigail RE Roberts、Xiaocui Wang、Guiyi Li、Enrique Quesada Moraga、David Alliband、Elizabeth Ballou、Hung-Ji Tsai 和 Alicia Hidalgo,2025 年 2 月 13 日,PLOS Biology。DOI:10.1371/journal.pbio.3003020
来源:伯明翰大学(UoB)
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