白色念珠菌天冬氨酰蛋白酶（Sap6）的 “特洛伊木马” 机制：免疫逃逸的新发现

为探究白色念珠菌天冬氨酰蛋白酶（Sap6）对中性粒细胞功能的影响，波兰雅盖隆大学的研究人员开展相关研究，发现 Sap6 通过 “特洛伊木马” 机制抑制中性粒细胞功能，这为理解真菌感染机制和开发新疗法提供依据。

　　

在人体与病原体的 “战争” 中，白色念珠菌（Candida albicans）是一位不容小觑的 “对手”，它作为一种常见的真菌病原体，尤其喜欢 “攻击” 免疫功能较弱的人群。一旦发起 “进攻”，治疗起来十分棘手，常常引发严重的健康问题，甚至危及生命。白色念珠菌之所以如此 “厉害”，是因为它有一套复杂的 “作战策略”，其中天冬氨酰蛋白酶（Sap）家族是它的重要 “武器” 之一，而 Sap6 更是在这场 “战争” 中扮演着关键角色。

中性粒细胞作为人体免疫系统的 “先头部队”，在对抗白色念珠菌的早期 “战斗” 中至关重要。它拥有多种 “作战方式”，比如产生活性氧（ROS）、释放抗菌肽和蛋白质，还能通过释放中性粒细胞胞外陷阱（NETs）来捕捉和消灭病原体。然而，白色念珠菌似乎掌握了 “破解之法”，它能通过 Sap6 等蛋白酶来逃避中性粒细胞的攻击，但具体是如何做到的，一直是个未解之谜。这就好比在战场上，敌人的神秘战术让我方陷入困境，因此，揭开这个谜团对于提升我们对抗白色念珠菌感染的能力至关重要。

为了弄清楚这些问题，波兰雅盖隆大学（Jagiellonian University）的 Marcin Zawrotniak 等人展开了深入研究。研究成果发表在Scientific Reports杂志上，为我们揭示了白色念珠菌与中性粒细胞之间 “战争” 的新秘密，这对于理解真菌感染的机制和开发新的治疗方法具有重要意义。

研究人员在研究过程中使用了多种关键技术方法。他们从健康供体的血液样本中分离出中性粒细胞，通过特定的方法获得重组 Sap6，并对其进行荧光标记。利用流式细胞术，研究人员能够分析细胞的各种特征，如 Sap6 与中性粒细胞的结合、细胞凋亡等情况。借助荧光显微镜，他们可以直观地观察 Sap6 在细胞内的定位、细胞的形态变化等。此外，还运用了蛋白质免疫印迹（Western blot）技术来检测 NADPH 氧化酶亚基的降解情况，以此探究 Sap6 对中性粒细胞功能影响的具体机制。

下面我们来详细看看研究结果：

1. Sap6 内化导致细胞凋亡：研究人员用浓度为 100 ng/ml 的 Sap6 处理中性粒细胞，通过流式细胞术分析发现，中性粒细胞出现了两个形态不同的群体（P1 和 P2）。随着时间推移，P1 群体细胞增大，P2 群体细胞减小，且 P1 群体中促凋亡半胱天冬酶（caspase）活性增加。通过荧光标记的 Sap6 证实了它能与中性粒细胞直接相互作用，且在凋亡细胞（P1）中荧光强度增加更明显。进一步研究发现，CD11b 受体在 Sap6 的内吞过程中起关键作用，抑制内吞作用可阻止促凋亡半胱天冬酶的激活，这表明 Sap6 的内化和积累是启动细胞凋亡的关键步骤。
2. Sap6 定位及对 ROS 生成机制的损害：研究人员发现 Sap6 在中性粒细胞内主要定位于内体（endosome），部分与酸性内体共定位。在 ROS 生成方面，低浓度的 Sap6（1 - 10 ng/ml）可激活 ROS 生成，而高浓度（100 - 1000 ng/ml）则抑制 ROS 生成。通过化学诱导 ROS 产生的实验发现，Sap6 会显著影响中性粒细胞释放 ROS 的量，且这种抑制作用与 Sap6 的浓度有关。此外，研究还表明，Sap6 对 ROS 生成的抑制作用依赖于其在细胞内的蛋白水解活性，它会影响激活 ROS 生成的信号通路以及直接作用于产生 ROS 的 NADPH 氧化酶。
3. Sap6 对 NADPH 氧化酶的影响：研究人员对中性粒细胞响应 PMA 刺激的信号通路中的关键蛋白进行分析，发现 Sap6 在研究浓度范围内不会损害蛋白激酶 C（PKC）的功能。对于 ERK1/2 激酶，虽然在有活性 Sap6 存在时其激活受到抑制，但难以确定这是 Sap6 的直接作用还是 ROS 生成机制受损的间接结果。而 NADPH 氧化酶则是 Sap6 的重要作用靶点，Sap6 能导致 NADPH 氧化酶的两个关键亚基 * gp91^phox和p67^phox发生蛋白水解降解，在体外实验中也证实了 Sap6 对p67^phox* 亚基的降解作用。
4. Sap6 对 NETosis 机制的影响：研究发现，低浓度的 Sap6 可诱导 NETs 释放，而高浓度则抑制这一过程。通过实验表明，Sap6 积累会抑制 NETosis，是因为它特异性地破坏了细胞内 ROS 的来源 NADPH 氧化酶，而不是损害其他 NETosis 信号通路的关键成分。当用外源过氧化氢（H₂O₂）补充 ROS 时，可恢复 NETs 的释放，但如果在 PMA 刺激 1 小时后再补充 H₂O₂，则无法触发 NET 释放，这表明 Sap6 接触约 60 分钟后，ROS 生成系统被阻断，NETosis 通路失活，可能触发促凋亡过程。
5. Sap6 降低中性粒细胞抗菌能力：研究人员通过实验验证了 Sap6 对中性粒细胞清除白色念珠菌能力的影响。将中性粒细胞与白色念珠菌共同培养，发现预先用 Sap6 处理的中性粒细胞对白色念珠菌的生长抑制作用明显减弱，这表明 Sap6 会降低中性粒细胞的抗菌反应效能，影响病原体的发展。

综合研究结果和讨论部分，我们可以得出以下结论：白色念珠菌利用 Sap6 作为对抗宿主免疫系统的防御机制。中性粒细胞通过 Mac - 1 受体识别并内化 Sap6，Sap6 在细胞内聚集，起初低浓度的 Sap6 可使 NETosis 正常进行，但高浓度时会导致 NADPH 氧化酶亚基降解，破坏 ROS 依赖的 NETosis 通路，抑制 NET 释放并激活促凋亡半胱天冬酶。这种 “特洛伊木马” 机制揭示了人体对抗白色念珠菌免疫反应中的微妙平衡，即原本用于对抗病原体的机制可能会被病原体利用，导致中性粒细胞功能受损。这一发现为我们理解白色念珠菌感染的发病机制提供了新的视角，有助于开发针对真菌感染的创新治疗策略，在生命科学和健康医学领域具有重要的理论和实践意义。