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研究人员发现与肺部感染有关的杂种真菌

国际研究人员首次在医院环境中发现了曲霉菌(一种以前仅在土壤或植物中发现的真菌)。该小组对其基因组进行了测序,发现它实际上是一个杂种,抗药性比其来源的两个物种高三倍。

关于这项研究的文章发表在《当代生物学》上,由来自巴西,美国,葡萄牙和比利时的研究人员合着。该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引起的肺部疾病,尤其是在植物和土壤中广泛存在的烟曲霉。所有人类都定期吸入曲霉孢子,这些孢子通常不会在健康受试者中引起症状。但是,在免疫系统较弱的患者中,霉菌会引起肺炎,在肺部形成真菌球(曲霉菌),并传播成为侵袭性肺曲霉病,这是该病最严重的形式。烟曲霉是曲霉病的最常见原因,但其他物种也引起此病,包括黄曲霉,黑曲霉,构巢曲霉和土曲霉。

“在大约90%的病例中,曲霉菌的感染是由烟曲霉引起的,但是在某些人类遗传疾病中,构巢曲霉是更常见的病因。因此,我们开始从世界各地收集临床资料,以了解多久这种细菌发生在医院的环境中。令我们惊讶的是,十分之六的样本中含有一种从未发现过会感染人的真菌,” 圣保罗大学里贝罗朗·普雷图药学院的教授古斯塔沃·恩里克·高德曼(Gustavo Henrique Goldman)说。(FCFRP-USP)在巴西和该研究的主要研究者,与美国范德比尔特大学教授Antonis Rokas一起进行。

遗传测序还表明,A。latus是两个相对较远相关物种的杂种,并且包含两个亲本物种的DNA的完整副本。其他团体进行的测试已经表明A.鲷可高达三倍抗真菌的药物比其亲本种,A spinulosporus和A. quadrilineatus未知相对更有抵抗力。它还可以更有效地对抗人类免疫细胞。

高德曼说:“这种真菌从杂交中获得了很大的优势。” 为了确定最佳治疗方案并避免对现有药物产生耐药性,准确识别引起感染的物种非常重要。

但是,他补充说,巴西的医院目前很少有资源可以进行基因测序,以便以高于属水平的精度鉴定污染患者的真菌。鉴定通常通过显微镜下的形态分析来完成,这为误诊留下了空间。例如,研究中所用的拟南芥样品以前已通过该方法标记为构巢曲霉。

真菌和COVID-19

医院环境中真菌的存在是导致疾病恶化甚至死亡的众所周知的因素。高德曼及其小组正在与德国的研究人员合作,收集COVID-19患者肺部存在的真菌样本,以调查这些生物如何加重病情,以此作为制定避免和抵抗感染策略的基础。

高德曼说:“有几例COVID-19患者由于曲霉菌的伴随感染而死亡。” “我们目前从欧洲死于COVID-19的患者中分离出四种菌株,并将对其基因组进行测序以鉴定该物种,并查看它们是否受到该疾病的青睐。”

他正在寻找合作伙伴以帮助在巴西收集材料,但是样品分离程序要求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会感染新型冠状病毒。在欧洲,针对大流行及时实施了实验方案。

伴随有COVID-19的病例和曲霉属真菌的感染证明了更多了解这些微生物的重要性。例如,烟曲霉在世界各地都有发现,并且能够在极端条件下生存,例如最高70°C的温度和营养物质的缺乏。它甚至可以从水中提取食物。

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