由达特茅斯盖瑟医学院(Gaither Medical College)的研究人员领导的一项创新性新研究的发现本周发表在《自然微生物学》上，该发现揭示了人类真菌病原体形成菌落的方式将极大地影响其致病性。

这些群体高度多样化，适应性强。它们被称为生物膜，可以使入侵的真菌病原体(如烟曲霉)生长繁殖，即使在恶劣的环境中，它们也会感染患者的肺部。

这是一种大多数人不必担心的感染，因为我们的免疫系统已经进化到可以抵抗环境中的真菌。"

但对于癌症和其他疾病的患者来说，他们正在接受抑制免疫系统的药物或治疗，这种感染可能是致命的。克拉默说：“因为真菌在基因上是我们的近亲之一，所以我们拥有的治疗药物非常有限，而且非常有毒。”“我们面临的最大挑战是试图为重症患者的这些感染开发新的治疗方法，这种方法不会使病情恶化，但也能防止这些微生物导致疾病和死亡。”

因此，在这项研究中，研究人员试图评估重要的环境应激因素如何影响侵袭性曲霉病(由烟曲霉引起的疾病)的进展，并确定参与这一过程的真菌遗传因素。

“我们的项目是基于Robb以前所做的一些工作，这些工作表明，在真菌生长的肺部病变中，实际上只有很少的氧气，”Cramer Laboratory的Guarini '20的Caitlin Kowalski博士说，他是这项研究的第一作者。“这给真菌带来了很大的压力，但一些菌株在缺氧环境中可以比其他菌株生长得更好。”

该团队与加州大学河滨分校基因组学专家杰森斯塔吉博士合作，使用实验性进化方法将病原体暴露于缺氧环境中，以识别参与缺氧适应的基因和机制。然后，他们筛选并确定了导致基因功能关键变化的特定突变。

科瓦尔斯基说：“不仅我们分离的菌株最终在缺氧条件下生长得更好，而且它们在大鼠感染模型中也能更好地引发疾病。从以前的研究中，我们知道肺部变得缺氧。”“在这个过程中，我们可以将一个基因的功能归结于一个以前未知的基因，这个基因在曲霉菌的生理和毒性方面没有作用。”

在与达特茅斯学院生物科学助理教授Carey Nadell博士的合作中，kowalski和她的同事们利用先进的显微镜技术揭示了菌株丝状结构的差异。

克雷默说：“除了新奇的基因发现，这是凯特琳计划的另一个重要收获。”“也就是说，这种生物的出现实际上可以告诉我们它在肺部行为的信息——在这种情况下，这种特殊的形式如何使这种生物变得更毒，并造成更多的宿主损伤。”

了解这些特征是为患者开发更有效治疗的重要一步。“对于这些看起来不同并引起更多炎症的菌株，我们可能需要结合更多针对宿主的治疗药物——我们的领域正在朝着这个方向发展——以削弱免疫反应，并给抗真菌药物更多时间真正发挥作用，”他解释道。克雷默将巴勒斯惠康基金归功于他的研究，这是一项关于传染病发病机制的研究，他对此表示赞赏。

他说：“联谊让我在一些项目上冒一些风险，因为你在未知领域，你不知道要找什么。”“它的回报非常令人印象深刻，因为它使我们能够产生一些有价值的数据，这些数据帮助我们获得了其他拨款资金，如NIH，这些资金将有助于支持凯特琳的事业，并帮助我们减轻这种生物带来的负担。”