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Nature Communications 13권, 기사 번호: 3781(2022) 이 기사 인용

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기회감염 진균 병원체인 칸디다 알비칸스(Candida albicans)는 일반적으로 대부분의 건강한 개인의 점막에 서식하는 공생균입니다. 감수성 숙주에서는 사상균사 형태가 상피층을 침범하여 표면적이거나 심각한 전신 감염을 일으킬 수 있습니다. 침입은 주로 세포 내에서 이루어지지만 감염 초기 단계에서는 숙주 세포에 뚜렷한 손상을 일으키지 않습니다. 여기에서는 라이브 셀 이미징과 손상에 민감한 리포터 galectin-3을 사용하여 시험관 내에서 C. albicans 침입을 조사합니다. 정량적 단일 세포 분석은 침입으로 인해 여러 단계에서 숙주 세포막이 파괴되어 숙주 세포가 사멸되거나 막 파괴 없이 숙주 세포를 통과할 수 있음을 보여줍니다. 막 라벨링과 3차원 '부피' 전자 현미경을 통해 균사가 점진적으로 리모델링되고 숙주 글리코겐 저장소에 연결된 '팽창'을 겪을 수 있는 세포간 터널 내의 여러 숙주 세포를 통과할 수 있음이 밝혀졌습니다. 따라서 C. albicans의 상피 조직 초기 침입은 숙주 막 파괴 또는 세포 간 터널링으로 이어질 수 있습니다.

인간 곰팡이 병원체인 Candida albicans는 대부분의 건강한 개인의 구강, 생식기 및 장 점막에 서식하며 정상적인 공생균총의 일부입니다1. C. albicans는 종종 구강 또는 질 아구창과 같은 표재성 감염을 일으키고, 취약한 숙주에서는 위장 점막을 침범하여 혈류로 들어가 심각하고 생명을 위협하는 전신 감염을 일으킬 수 있습니다2. C. albicans는 다양한 병독성 특성을 가지고 있어 공생 시 미생물군 내에서 군집화하고 감염 시 숙주 조직에 침입할 수 있습니다. 다양한 환경 신호에 반응하여 둥근 효모 세포에서 사상균사 형태로 전환하는 형태적 전환을 겪는 C. albicans의 능력은 가장 중요한 병독성 특성으로 간주되며 침입 및 손상 능력과 밀접하게 연관되어 있습니다. 숙주 조직3,4.

상피층의 감염은 부착, 균사 성장의 시작, 침입 및 손상과 같은 일련의 순차적 단계를 통해 진행됩니다5. 숙주 세포 표면에 대한 부착은 상피 세포의 E-cadherin 수용체에 결합하는 Als3뿐만 아니라 Hwp1, Eap1 및 Iff4와 같은 다양한 부착소에 의해 매개됩니다6,7,8.

C. albicans에 의한 침입은 적어도 2차원 전자 현미경(EM) 연구 및 차등 염색에 의해 나타난 바와 같이 상피 연결이 느슨해지고 장벽이 무너질 때까지 주로 세포 내(세포 간) 과정인 것으로 생각됩니다9,10,11,12 침입이 주로 상피 세포의 정점 표면에서 발생한다는 것을 암시하는 침입 분석.

부착 후 약 1~2시간 후에 침입이 시작되는 반면, LDH 또는 51Cr 방출 분석으로 측정한 숙주 세포 손상은 상피 조직에 따라 일반적으로 6~24시간 후에 후기 단계에서 발생하는 것으로 보고되었습니다14,15,16, 17. 실제로 C. albicans 상피 감염 중 손상의 주요 원인은 침입 자체가 아니라 감염 중에 분비되는 곰팡이 펩타이드 독소인 칸디달리신과 같은 다른 요인으로 생각됩니다18. 칸디달리신 분비가 부족한 돌연변이에 의해 감염된 상피 세포는 여전히 정상적으로 침입하지만 뚜렷한 손상을 입지 않습니다11,18,19,20. C. albicans의 세포 내 침입이 숙주 세포를 손상시키지 않고 어떻게 진행될 수 있는지는 현재 잘 알려져 있지 않습니다. 균사 확장과 그에 따른 소위 '침략 주머니'로의 숙주 원형질막 함입은 세포내 침입의 적어도 일부를 설명할 수 있지만, 숙주 내에서의 추가 균사 확장, 더욱이 이웃 숙주 세포로의 확장이 예상됩니다. 증가된 막 스트레칭22,23으로 인해 최종 숙주 막 위반 및 손상으로 이어질 수 있습니다. 현재 모델은 손상되지 않는 세포내 침입 경로의 존재를 가정하지만, 이러한 경로의 기본 메커니즘은 설명되지 않았습니다.