核糖体生物发生因子将核糖体稳态与烟曲霉对宿主相关胁迫的生存联系起来

由 root 提交于 周四, 10/29/2026 - 08:47
摘要

吸入烟曲霉(*Aspergillus fumigatus*)孢子进入人体呼吸道后,分生孢子会与宿主免疫细胞直接接触;宿主免疫细胞通过协调性的杀伤机制清除分生孢子,并防止侵袭性感染的发生。该真菌也会利用一系列细胞过程来增强其在宿主介导的应激条件下的存活能力,使分生孢子能够在抵御宿主免疫细胞攻击的同时维持生长。核糖体生物发生在真核细胞的生长、存活和应激适应过程中发挥着至关重要的作用。在丝状真菌病原体中,这一过程支持吸入的孢子向侵袭性菌丝的转变,因此是真菌致病性的重要组成部分。然而,目前尚不清楚,除其经典的核糖体功能以及对营养生长的支持作用之外,核糖体生物发生因子是否还参与应激存活。本研究考察了烟曲霉核糖体生物发生因子BFR2在真菌应激存活及抵抗中性粒细胞杀伤中的作用。与其在核糖体生物发生中的功能一致,抑制BFR2会损害18S核糖体RNA的形成,并且这种损害会直接导致真菌菌落萌发和营养生长受到抑制。我们优化了一种诱导/关闭表达系统,使膨大分生孢子中的BFR2能够瞬时表达,随后耗竭BFR2,从而研究其在核糖体生物发生功能之外对应激反应的作用。这种瞬时诱导后关闭表达的处理并未导致核糖体RNA丰度、整体翻译能力和生物量积累出现可检测的降低,因此表明,预先诱导BFR2能够在整个……期间支持烟曲霉的正常生长生理过程。然而,短暂诱导后BFR2的耗竭提高了烟曲霉(A. fumigatus)对氧化应激、复制压力和DNA损伤应激的敏感性,同时保留了其对内质网(ER)应激的耐受性。在这些条件下,BFR2的耗竭还增强了体外中性粒细胞介导的杀伤作用,但未改变分生孢子的摄取。在侵袭性曲霉病小鼠模型中,BFR2耗竭降低了中性粒细胞内分生孢子的存活率以及肺部真菌负荷;而在免疫功能低下小鼠模型中,BFR2耗竭减弱了真菌毒力,使小鼠存活时间延长数日。这些发现表明,BFR2是连接核糖体生物发生与真菌在宿主相关应激条件下存活能力的关键环节。因此,靶向支撑应激存活的核糖体生物发生因子,代表了一种具有前景的抗真菌药物开发策略,既可作用于核糖体生物发生功能,也可作用于应激反应功能。

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John Adeyemi Adeoye,

Hilla Hayby,

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Neta Shlezinger

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https://doi.org/10.64898/2026.10.25.761613

John Adeyemi Adeoye¹

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烟曲霉孢子吸入人体肺道后,分生孢子便会与宿主免疫细胞直接接触。宿主免疫细胞会启动协同杀伤机制,以清除分生孢子并预防侵袭性感染。真菌也会利用细胞过程,帮助其在这些宿主介导的胁迫下存活,使分生孢子能够在抵御宿主免疫细胞攻击的同时持续生长。核糖体生物发生对真核细胞的生长、存活和胁迫适应至关重要。在丝状真菌病原体中,这一过程支持吸入的孢子向侵袭性菌丝转变,因此是一项重要的……

这是一个真菌致病性的方面。然而,目前尚不清楚核糖体生物发生因子除发挥其经典的核糖体功能、支持营养生长外,是否还参与真菌的胁迫存活。本研究探讨了烟曲霉(A. fumigatus)核糖体生物发生因子 BFR2 在真菌胁迫存活及抵抗中性粒细胞杀伤中的作用。与其在核糖体生物发生中的功能一致,抑制 BFR2 会损害 18S 核糖体 RNA 的形成,并直接导致萌发受抑以及真菌菌落营养生长受阻。我们优化了一种诱导/关闭表达系统,可在膨大分生孢子中短暂表达 BFR2,随后使其耗竭,从而研究 BFR2 在核糖体生物发生功能之外对胁迫应答的作用。短暂诱导后关闭 BFR2 表达,并未导致核糖体 RNA 丰度、整体翻译能力或生物量积累出现可检测的下降,这表明在所测试的时间范围内,预先诱导 BFR2 能够支持烟曲霉维持正常的生长生理状态。尽管如此,短暂诱导后耗竭 BFR2 会提高烟曲霉对氧化胁迫、复制胁迫及 DNA 损伤胁迫的敏感性,同时保留其对内质网(ER)胁迫的耐受性。在这些条件下,耗竭 BFR2 还会增强体外中性粒细胞介导的杀伤作用,但不会改变分生孢子的摄取。在侵袭性曲霉病小鼠模型中,耗竭 BFR2 会降低分生孢子在中性粒细胞内的存活率以及肺部真菌负荷;在免疫功能受损小鼠模型中,耗竭 BFR2 会减弱毒力,使小鼠存活时间延长数日。这些发现表明,BFR2 是核糖体……

核糖体生物发生以及真菌在宿主相关应激条件下的存活。因此,靶向支撑应激存活的核糖体生物发生因子,是一种具有前景的抗真菌药物研发策略;该策略既可作用于核糖体生物发生功能,也可作用于应激响应功能。

利益冲突声明

作者声明不存在任何利益冲突。

已声明的资助者信息

以色列科学基金会(ISF)

,3021/20

,1760/20

版权

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2026.10.25.761613;

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稳态与宿主相关应激存活在烟曲霉中的作用

John Adeyemi

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关键词:烟曲霉 · 核糖体生物发生 · BFR2因子 · 宿主相关应激 · 中性粒细胞杀伤 · 抗真菌药物靶点

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.25.761613v1?rss=1