
伊利诺伊大学芝加哥分校牵头的研究团队发现,肠道中常见的酵母菌——白色念珠菌(Candida albicans),竟能帮助鼠伤寒沙门菌(Salmonella Typhimurium)在肠道定植并扩散至全身。相关成果已发表于 Nature 杂志。
研究显示,沙门菌分泌的一种蛋白 SopB 会诱导白色念珠菌释放精氨酸(arginine)。这一代谢物不仅启动了沙门菌的侵袭程序,还能降低宿主的炎症反应,从而为病菌“开路”。
背景
肠道菌群与人类健康密切相关,不仅涉及消化、免疫训练,还能影响远端器官。然而,大多数研究聚焦于细菌,真菌和病毒在肠道生态中的作用尚不清晰。已有证据表明,肠道真菌群落(mycobiome)的变化与炎症性肠病等疾病相关,但其在病原体感染中的功能仍 largely unexplored。
鼠伤寒沙门菌是研究最充分的肠道致病菌之一,每年感染约1亿人。健康人多表现为急性腹泻,但在免疫低下人群中,病菌可能扩散至肝、脾等器官,引发严重后果。
白色念珠菌是人体黏膜表面的常见定植菌,超过六成健康人群肠道中可检测到。其通常为共生状态,但在免疫受损时可能转为致病,并与克罗恩病等炎症性肠病相关。值得注意的是,白色念珠菌与沙门菌均可在炎症性肠道环境下繁衍。

研究设计
研究团队在多种小鼠模型(包括C57BL/6、CBA/J、无菌小鼠和改良菌群小鼠)中进行感染实验,设置了有/无抗生素预处理及白色念珠菌预定植等不同条件。实验还涉及:
- 体外实验:在人结肠上皮细胞系(T84、Caco2)中,检测沙门菌与白色念珠菌的相互作用;
- 遗传学实验:构建缺失精氨酸合成能力的念珠菌株,以及缺失精氨酸转运能力或SopB的沙门菌株;
- 代谢与免疫学检测:通过RNA测序、代谢组学、细胞因子检测等方法,解析菌-菌-宿主三方关系。
主要发现
- 念珠菌增强沙门菌感染力:在小鼠和人类肠道细胞模型中,白色念珠菌均能提高沙门菌的侵袭能力和组织扩散水平。
- 关键分子是精氨酸:共培养体系中检测到毫摩尔级别的精氨酸。外源性添加精氨酸能剂量依赖性增强沙门菌入侵,而缺失精氨酸生产的念珠菌株则失去增强效应。
- SopB是触发因素:沙门菌的SopB蛋白能够诱导念珠菌精氨酸合成与释放。缺失SopB的菌株无法获得该优势。
- 免疫反应被削弱:合并感染的小鼠炎症信号下降,包括 IL-17、CXCL1、IFN-γ 等,伴随中性粒细胞浸润减少。这种“免疫静音”状态有利于病原体扩散。
- 饮水实验验证:给小鼠饮用含2%精氨酸的水也会导致沙门菌更易扩散;而加入赖氨酸(L-lysine)则部分抵消念珠菌的促进作用。
临床意义
研究团队认为,白色念珠菌定植可能是沙门菌感染的一个风险因素。在喀麦隆的一项临床观察中,发现合并念珠菌定植的患者复发伤寒或副伤寒的风险升高四倍。
研究者提出,在免疫功能低下或高风险人群中,抗真菌治疗或许可以作为预防沙门菌系统性扩散的策略。