霉菌破坏肺部的保护屏障刺激未来的哮喘发作

威斯康星州麦迪逊大学的研究人员已经确定了一种常见的曲霉菌可以通过首先攻击肺部深处的保护性组织屏障来诱发哮喘的新方法。

在小鼠和人类中，对这种初始损害的特别强烈的反应都与对未来霉菌暴露的过度反应和哮喘气道狭窄的症状有关。

这项工作为了解和潜在预防哮喘的发展提供了新的途径，这种疾病影响了2500万美国人。霉菌敏感性占哮喘反应的四分之一到一半，因此，防止身体对霉菌产生过敏反应可显着减轻疾病负担。

威斯康星大学麦迪逊分校的儿科，医学以及医学微生物学和免疫学教授，布鲁斯·克莱因(Bruce Klein)和博士后研究员达林·威斯纳(Darin Wiesner)于3月3日在《细胞宿主和微生物》杂志上发表了他们的发现。他们与芝加哥大学，明尼苏达大学和哈佛医学院的研究人员合作完成了这项工作。

克莱恩说：“曲霉菌无处不在，无处不在，我们每次呼吸都会吸入孢子。”研究小组着手了解这些原本无害的霉菌如何使某些个体对他们的孢子产生强烈的哮喘反应。

霉菌的消化酶是天然目标。当霉菌以腐烂物质为食时，它们会分泌这些酶以在其环境中消化蛋白质。一种这样的酶，称为Alp1的蛋白酶，是一种已知的肺过敏原，由曲霉霉菌大量分泌。但是多年来Alp1如何诱发哮喘一直是个谜。

Wiesner研究了Alp1是否可以触发体内一系列众所周知的过敏反应途径。但是他找不到任何证据表明曲霉Alp1激活了这些过敏反应，而这些反应通常被用来对破坏性微生物(如病原体)的独特特征做出反应。

维斯纳说：“这种不是主要病原体的普遍存在的真菌可能已经进化出高度特异性的成分的想法似乎没有道理，”维斯纳说。“因此，一种被吸入肺部的蛋白酶只会造成损害似乎更为合理。当它们进入人类和小鼠的肺部时，它们首先相互作用的是上皮细胞。”

因此，维斯纳开始寻找构成肺表面的10种类型的肺上皮细胞中，哪一种对Alp1损伤的反应最强烈。他对那些被称为俱乐部细胞的东西归零。俱乐部细胞主要存在于细支气管中，细支气管是气体与血液交换的最小通道。俱乐部细胞以试图清除肺部污染物而闻名，因此在应对环境侵袭(例如发霉)中发挥作用是很有意义的。

像所有的肺细胞一样，俱乐部细胞将自身紧密地与邻居结合，从而在肺与身体其他部位之间形成屏障。这些连接是由蛋白质构成的，Alp1被设计用来攻击和消化。Wiesner发现，将小鼠暴露于Alp1会导致肺屏障渗漏，这证明Alp1破坏了这些细胞连接。