早期炎症期巨噬细胞重编程由尖端赛多孢子菌（Scedosporium apiospermum）决定真菌存活

《Virulence》：Early inflammatory macrophage reprogramming by Scedosporium apiospermum determines fungal survival

　　

赛多孢子菌（Scedosporium）是囊性纤维化（CF）患者气道中仅次于烟曲霉（Aspergillus fumigatus）的第二大常见真菌定植菌。慢性细菌和真菌定植通过损伤相关分子模式驱动持续性炎症，促进肺损伤。由于结构与生物学特性不同，尖端赛多孢子菌（S. apiospermum，Sap）与烟曲霉（Afu）可能触发不同的免疫应答，并对巨噬细胞介导的杀伤呈现不同易感性。研究人员比较了人巨噬细胞在感染Sap或Afu后4 h和12 h的转录组与炎症谱，并评估了真菌存活。Sap激活了多条与Afu重叠的促炎通路。在4 h时，Sap感染巨噬细胞中15条炎症相关通路差异调控（FDR 4×10?2至7×10?13），其中12条在Afu感染细胞中也上调。最显著失调的通路涉及TNF、IL-17、NF-κB信号以及细胞因子–细胞因子受体相互作用。Sap诱导了更强、更早的炎症反应，4 h时上调基因数为Afu的三倍（671 vs. 200），且IL-6、IL-1β、TNF-α、IL-23、IL-10（p<0.001）和IFN-α2（p<0.05）分泌显著更高。4 h时两菌感染巨噬细胞比例相似，但6 h后Sap分生孢子被更高效杀伤（46.6% vs. 34.5%，p<0.05）。因此，S. apiospermum比A. fumigatus引发更快更强的炎性巨噬细胞应答，可能增强真菌清除，但也加剧CF气道炎症。

研究背景：在囊性纤维化（CF）等慢性气道疾病中，真菌定植日益受到关注。烟曲霉（A. fumigatus）是研究最深入的气道致病真菌，而尖端赛多孢子菌（Scedosporium apiospermum）作为CF气道第二大定植真菌，其与宿主先天免疫细胞互作的机制长期未被系统解析。已有知识多来自A. fumigatus模型，两菌细胞壁结构（如A. fumigatus具疏水蛋白棒状层而S. apiospermum无）与萌发动力学差异，可能影响病原体相关分子模式（PAMP）暴露及吞噬细胞识别。研究人员据此假设：两菌因表面属性不同会诱发不同强度的早期巨噬应答，进而改变真菌在胞内存活。该研究发表于《Virulence》，首次在人原代M1极化巨噬细胞中对Sap与Afu进行双时间点（4 h早期、12 h晚期）比较转录组与功能验证。

主要关键技术方法：研究人员从法国Etablissement Fran?ais du Sang健康供者血buffy coat经Ficoll密度梯度分离PBMC，磁珠分选CD14⁺单核细胞，GM-CSF诱导5 d获得M1巨噬细胞；真菌采用临床野生株Afu Af293与Sap IHEM 14462九日龄分生孢子。核心方法包括：MOI 10:1感染4 h/12 h后Illumina NextSeq 500 RNA-seq（edgeR差异分析，FDR<0.05且|log₂FC|>1）；LEGENDplex 13-plex流式细胞因子检测（12 h上清）；FITC标记孢子显微镜计数吞噬率与吞噬指数（1 h/4 h）；CM-H₂DCFDA探针测ROS（2 h+3 h孵育）；PI染色流式定量6 h胞内孢子杀伤；RT-qPCR验证部分基因。样本为人原代细胞体外体系，无动物队列。

研究结果：

S. apiospermum和A. fumigatus触发人巨噬细胞中相似的炎症通路：RNA-seq显示Sap在4 h诱导1169个DEG（57.4%上调）、12 h 3852个（45.7%上调）；Afu 4 h仅256个DEG、12 h 1996个。KEGG分析表明4 h时Sap有15条炎症通路富集（TNF、IL-17、NF-κB、细胞因子受体等），其中12条与Afu共有。热图证实TNF/IL-17/NF-κB/TLR/CLR通路在两菌间方向一致，Sap整体折叠变化更大。

S. apiospermum诱导比A. fumigatus更早更强的促炎转录组应答：以Afu感染细胞为对照重分析，4 h时Sap vs Afu有241个DEG（80.9%上调），12 h 608个（67.8%下调）。4 h富集9条通路（TLR、TNF、IL-17等），Sap特异上调IL1A/B、IL6、IL12B、IL23A及CXCL1/2/3/8等中性粒细胞趋化因子，下调CXCL9/10、CCR2、TLR5、NLRP12。RT-qPCR验证一致。

Sap感染巨噬细胞释放更多炎症细胞因子：12 h上清流式检测显示Sap组IL-6、IL-1β、TNF-α、IL-23、IL-10（p<0.001）及IFN-α2（p<0.05）显著高于Afu；仅IL-18与MCP1（CCL2）在Afu组更高。

Sap与Afu分生孢子巨噬效应功能比较：1 h时Afu吞噬率（29.2% vs 25.8%）与吞噬指数更高（p=0.010），4 h时感染比例持平。ROS检测中Sap诱导荧光强度更高。6 h杀伤实验显示Sap死亡率46.6%显著高于Afu 34.5%（p<0.05）。

讨论与结论翻译：研究人员讨论指出，Sap通过未知细胞壁组分（如peptidorhamnomannan、glucosylceramide）可能更早暴露PAMP，导致CLR/TLR介导的NF-κB与NLRP3 inflammasome偏强激活，从而解释早期强炎症与高效杀伤并存。该双刃剑效应在CF中既利于限制侵袭性感染（Sap播散率与30天死亡率低于曲霉），又可能因持续高IL-1β/IL-6/IL-23加剧气道重塑与肺功能下降。结论：转录组与表型实验共同证明，S. apiospermum比A. fumigatus在巨噬细胞中诱发更快更强的炎症应答，该重编程可增强真菌清除，但在CF慢性定植下可能促成气道炎症持续。