流感病毒A型感染期间肺组织保护功能丧失与中性粒细胞杀菌缺陷共同促进烟曲霉严重感染

【字体: 时间:2025年08月12日 来源:Infection and Immunity 2.8

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  这篇研究揭示了流感病毒(IAV)与烟曲霉(Af)共感染时,IAV通过早期抑制中性粒细胞(neutrophil)招募、后期引发过度炎症反应,并破坏其杀菌功能,同时导致肺血管损伤,共同促进侵袭性肺曲霉病(IPA)的发生发展。研究建立了IAV-Af共感染小鼠模型,结合RNA测序(RNAseq)发现中性粒细胞在48小时呈现吞噬通路(如FcγR、自噬)激活但杀菌功能受损的矛盾表型,为病毒-真菌共感染机制提供了新见解。

  

ABSTRACT

侵袭性肺曲霉病(IPA)是由烟曲霉(Af)引起的致命真菌感染,而流感病毒A型(IAV)感染显著增加其发病风险。本研究通过建立IAV-Af共感染小鼠模型,发现IAV通过双重机制促进IPA:早期(24小时)抑制中性粒细胞招募并引发血管损伤,后期(48小时)虽恢复中性粒细胞数量,但其杀菌功能持续受损。RNAseq分析显示共感染组中性粒细胞炎症通路(如NET形成、FcγR介导的吞噬)异常激活,但体外实验证实其真菌清除能力下降。

INTRODUCTION

IPA在免疫缺陷患者中死亡率极高,而IAV感染成为其新兴危险因素。临床数据显示16-28%的流感重症患者合并Af感染。研究指出IPA发病依赖两大机制:吞噬功能缺陷导致分生孢子(conidia)萌发为菌丝(hyphae),以及菌丝侵袭血管引发血行传播。现有IAV-Af共感染模型的不足限制了机制研究,本研究通过时序分析填补了这一空白。

RESULTS

IAV促进Af严重感染

共感染模型显示,IAV预处理使Af感染死亡率达70%(单独感染均亚致死)。48小时时共感染组支气管肺泡灌洗液(BALF)和血清中半乳甘露聚糖(galactomannan)水平显著升高,提示系统性侵袭。值得注意的是,24小时时虽肺部真菌负荷(CFU)与单独感染相当,但血清galactomannan已升高,表明IAV诱导的血管损伤早于真菌增殖。

中性粒细胞招募的双相变化

流式细胞术发现IAV感染以单核/巨噬细胞(MΦ)主导炎症反应,而Af单独感染引发强烈中性粒细胞(CD11b+Ly6G+)招募。共感染组24小时时中性粒细胞招募受抑(伴随CXCL1减少),但48小时时反超单独感染组2倍。这种"先抑后扬"的模式与真菌清除失败形成鲜明对比。

中性粒细胞的矛盾转录特征

RNAseq分析显示,48小时共感染组中性粒细胞呈现"高炎症-低杀菌"特征:

  • 上调通路:自噬(autophagy)、FcγR吞噬、线粒体自噬(mitophagy)、中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)

  • 下调功能:体外实验显示BALF处理的共感染组中性粒细胞真菌回收率(CFU)增加50%,尽管活性氧(ROS)和髓过氧化物酶(MPO)活性升高,提示杀菌缺陷与氧化应激解耦联。

DISCUSSION

研究揭示了IAV-Af共感染的级联机制:早期(24小时)血管损伤为真菌入侵创造条件,此时中性粒细胞招募受抑但尚未影响真菌负荷;后期(48小时)过度炎症的中性粒细胞反而加剧组织损伤,其异常激活的吞噬通路(如LC3相关吞噬)未能有效清除真菌。这与流感-细菌共感染中"组织耐受缺陷"理论相呼应,但首次在真菌感染中发现中性粒细胞功能"解耦联"现象。该模型为开发靶向特定炎症阶段的治疗策略提供了依据。

MATERIALS AND METHODS

研究采用C57BL/6J小鼠,鼻内接种250 PFU IAV(PR8株)7天后感染1×107 Af分生孢子(NIH 5233株)。通过流式细胞术、RNAseq(NovaSeq 6000平台)、组织银染(量化萌发率)等多维度分析,结合体外BALF处理中性粒细胞实验,系统评估了宿主-病原体互作机制。

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