CARD9基因:皮肤真菌感染的遗传学因素

百姓健康频道 2024-08-19 19:55:19

【CMT&CHTV 文献精粹】

导语:本文探讨了皮肤真菌感染与CARD9基因突变之间的遗传联系,并揭示了不同真菌感染对宿主免疫反应的特异性影响,为真菌感染的临床治疗和预防策略提供了新依据。

皮肤真菌感染是全球范围内常见的感染性疾病,其中着色芽生菌引起的感染因其难以治疗和高复发率而备受关注。其中,CARD9基因突变与真菌感染的易感性之间的联系逐渐成为研究的热点。然而,关于CARD9缺陷与着色芽生菌感染的临床表型之间的关系,以及不同真菌种类对宿主免疫反应的影响,却未完全明确。

北京大学第一医院李若瑜教授团队曾在Frontiers in Immunology曾发表了一篇题为“CARD9 Deficiency Predisposing Chromoblastomycosis: a Case Report and Comparative Transcriptome Study”的研究文章,通过两例病例揭示了CARD9基因缺陷与色真菌病之间的直接联系,并展示了不同真菌种类在CARD9缺陷宿主中引起的免疫反应差异。

研究方法

本文是一项结合病例报告和比较转录组分析(comparative transcriptome analysis)的研究,旨在探究CARD9基因缺陷与着色芽生菌感染之间的关联,并评估不同真菌种类对宿主免疫反应的具体影响。研究中报告了两名CARD9基因突变的患者,患者1患有疣状瓶霉(Phialophora expanda)引起的着色芽生菌病,患者2患有Phialophora americana引起的暗色丝孢霉病。研究团队通过病理学检查、细胞因子测定、流式细胞术分析、RNA测序以及小鼠模型的建立等方法,详细评估了患者外周血单核细胞对真菌刺激的反应,并对两种真菌在CARD9基因敲除小鼠中的感染特性进行了探究。

研究结果

CARD9缺陷与真菌感染的直接联系

本研究揭示了CARD9基因缺陷与着色芽生菌病之间的直接联系。患者1为一名55岁女性,研究团队发现了她携带的CARD9基因突变与疣状瓶霉引起的着色芽生菌病有直接关联。这一发现挑战了此前关于此类患者通常免疫功能正常的观点,为理解色真菌病的免疫学基础提供了新的视角。

免疫反应的比较分析

通过进一步比较转录组分析,发现不同真菌感染对CARD9缺陷宿主免疫反应的影响。结果显示,在体外疣状瓶霉相较于Phialophora americana,更易与CARD9基因敲除小鼠在体内形成硬壳体,并且具有更强的免疫原性。这一结果通过体外诱导实验得到了验证,其中疣状瓶霉在培养50天后成功诱导出硬壳细胞,而Phialophora americana则表现为珠状菌丝。

细胞因子表达与免疫细胞亚群的变化

在细胞因子表达方面,研究观察到患者1对外周血单核细胞(PBMCs)刺激的反应中,IL-6、IL-1β和TNF-α等炎症细胞因子的表达与健康对照组相比存在明显缺陷。此外,Th22(IL-22+IL-17-CD4+)和Th17(IL-17+CD4+)细胞的比例降低,表明CARD9缺陷患者存在适应性免疫反应受损。

免疫途径差异

除上述结果外,转录组分析还显示两名患者之间局部免疫反应存在差异。患者1的样本中,与抗真菌免疫相关的基因表达水平普遍高于患者2,如模式识别受体相关基因、促炎细胞因子相关基因、趋化因子相关基因、抗菌肽相关基因以及适应性免疫相关基因。这些基因的表达差异与患者1组织样本中观察到的免疫细胞浸润程度更高相一致。

总结讨论

本研究将真菌病与CARD9基因突变相互联系,并挑战了之前关于着色芽生菌患者大多免疫正常的传统观点,不仅揭示了CARD9缺陷在不同真菌感染中的免疫反应差异,而且强调真菌特异性在宿主免疫反应中的作用。这些发现对于理解着色芽生菌的发病机制、指导临床治疗和开发新的预防策略具有重要意义。通过对患者1的深入研究,也为着色芽生菌的治疗,尤其是在针对CARD9缺陷患者的个体化治疗方面,提供了新的视角。

参考文献

HUANG C, DENG W, ZHANG Y, et al. CARD9 deficiency predisposing chromoblastomycosis: A case report and comparative transcriptome study[J]. Front Immunol, 2022, 13:984093. DOI: 10.3389/fimmu.2022.984093.

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