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为探究真菌细胞壁在形态维持、环境互作等中的作用及抗真菌靶点，研究人员以白念珠菌（Candida albicans）和烟曲霉（Aspergillus fumigatus）为模型，解析其生物合成机制，发现多糖动态组装与免疫识别关联，为抗真菌药物开发提供方向。
真菌作为自然界中一类重要的微生物，与人类健康和生态系统密切相关。然而，真菌病原体引发的感染正日益成为全球公共卫生的重大挑战。一方面，真菌细胞壁作为真菌特有的结构，不仅是维持细胞形态和机械强度的 “骨架”，还在真菌与宿主的相互作用中扮演关键角色，如免疫识别与逃避、黏附定植等。另一方面，现有抗真菌药物靶点有限，且耐药性问题逐渐凸显，使得深入解析真菌细胞壁的生物合成机制成为迫切需求。在此背景下，研究真菌细胞壁的结构复杂性、调控网络及其作为抗真菌靶点的潜力，对于开发新型抗真菌疗法具有重要的科学意义和临床价值。
为了揭示真菌细胞壁生物合成的奥秘，研究人员以重要的人类病原体白念珠菌（Candida albicans）和烟曲霉（Aspergillus fumigatus）为主要研究模型，开展了一系列深入研究。该研究成果发表在《Fungal Genetics and Biology》，为理解真菌细胞壁的动态调控及抗真菌药物设计提供了全面的理论基础。
研究人员主要运用了固态核磁共振（SS-NMR）技术，结合遗传学和生物化学方法，对真菌细胞壁的多糖结构、组装过程及调控通路进行了系统分析。同时，通过构建多种基因突变体，探究了细胞壁成分在免疫识别和药物应答中的作用。
2. 主要研究结果
2.1 细胞壁的双层结构与多糖组成
真菌细胞壁通常分为内层和外层。内层以几丁质（chitin）和 β-1,3 - 葡聚糖（β-1,3-glucan）为主要成分，形成刚性骨架，其中几丁质通过 β-1,4 糖苷键连接成线性聚合物，经折叠和交联形成高强度微纤丝；β-1,3 - 葡聚糖则以右手三螺旋结构存在，赋予细胞壁弹性。外层富含甘露聚糖（mannan）、β-1,6 - 葡聚糖等，参与细胞间互作和免疫识别。例如，白念珠菌的 β-1,6 - 葡聚糖缺失会导致细胞壁双层结构破坏，表明其在维持壁层组织中的关键作用。
2.2 多糖动态组装与酶调控
几丁质合成酶（CHS）家族在几丁质的合成与形态构建中起核心作用。不同真菌中 CHS 基因数量差异显著，如裂殖酵母仅有 1 个 CHS 基因，而某些丝状真菌可达 30 个。研究发现，CHS 酶的协同作用可调控几丁质微纤丝的长度和结构，影响真菌形态（如菌丝或孢子）。此外，转糖基酶（如 Crh、Gas 蛋白）通过切割和拼接多糖链，参与细胞壁的动态重塑，使其适应细胞周期和环境变化。
2.3 免疫识别与细胞壁修饰
真菌细胞壁成分是宿主免疫识别的主要病原体相关分子模式（PAMPs）。甘露聚糖可被 C 型凝集素受体（CLR）家族的 Dectin-2、DC-SIGN 等识别，引发炎症反应；β-1,3 - 葡聚糖通过 Dectin-1 激活免疫细胞。然而，真菌可通过外层成分（如 α-1,3 - 葡聚糖、荚膜多糖）屏蔽 PAMPs，逃避免疫监视。例如，新型隐球菌的荚膜多糖可物理阻碍吞噬作用，并抑制吞噬体成熟。
2.4 抗真菌药物靶点与抑制策略
针对细胞壁的抗真菌药物研发取得显著进展。棘白菌素类药物（如卡泊芬净）通过抑制 β-1,3 - 葡聚糖合成酶，破坏细胞壁完整性，对念珠菌属高效，但对隐球菌无效。多氧霉素和尼克霉素靶向几丁质合成酶，虽具特异性但因体内吸收问题限制临床应用。新型药物如 Ibrexafungerp（β-1,3 - 葡聚糖合成酶抑制剂）和 Fosmanogepix（靶向 Gwt1 酶，影响糖基磷脂酰肌醇（GPI）锚定蛋白）展现出广谱抗真菌潜力，为耐药菌感染提供新选择。
3. 研究结论与意义
本研究系统阐明了真菌细胞壁的生物合成机制、结构 - 功能关系及与宿主互作的分子基础。研究发现，细胞壁并非静态屏障，而是动态调控的 “活器官”，其多糖组成和修饰直接影响真菌的生存、致病性和药物敏感性。这些成果为开发新型抗真菌药物（如靶向几丁质合成酶、β- 葡聚糖合成酶的抑制剂）和诊断技术提供了关键靶点，同时揭示了真菌耐药性产生的潜在机制（如补偿性几丁质合成增强）。此外，对细胞壁免疫识别机制的深入理解，有助于设计基于 PAMPs 的疫苗和免疫疗法。面对全球真菌耐药性上升和新兴病原体威胁，该研究为应对真菌病挑战提供了重要的理论支撑和创新思路。
