國外媒體報道，人類平均每天吸入體內的黴菌孢子數量在1000到100億顆之間。特別是在暴雨和洪水災害過後的幾天，真菌大量滋生，空氣中似乎都瀰漫着發黴的氣味。每一顆微小的黴菌孢子都有可能附着在我們溫暖、潮溼的肺部，在那裏伸展卷須，像藤蔓植物一樣生長，入侵我們的內臟器官，慢慢地消耗掉我們的生命。

幸運的是，人類的免疫系統使大部分人免於遭受如此痛苦的死亡方式。不過，我們的免疫系統並非每天都在進行激烈的真菌清剿行動。一項新研究稱，在面對黴菌孢子侵襲時，免疫系統的防禦手段其實要巧妙得多。

在發表於《科學》(Science)雜誌的論文中，研究者指出，肺部的免疫細胞一開始會給真菌孢子提供舒適的環境，然後誘導它們開啓自我毀滅的程序。當研究人員利用基因工程方法抑制了孢子的自毀系統之後，小鼠體內的免疫細胞就無力阻止黴菌的滲透了。

來自美國紀念斯隆-凱特琳癌症中心(Memorial Sloan Kettering Cancer Center)的傳染病學專家託拜厄斯·霍爾(Tobias Hohl)表示，這一發現表明我們的免疫系統使用了一種非常聰明的方法，能夠“維持肺部的滅菌和免疫”。

然而，並不是所有人都這麼幸運。有些人的免疫系統由於藥物作用、其他感染或自體免疫失調等原因，在對抗真菌感染時大打折扣。研究者希望，通過對防禦真菌的進一步研究，或許能爲“易受侵襲的患者羣體提供新的治療和介入策略”。

爲了擊敗黴菌感染，研究人員對哺乳動物的免疫細胞與煙麴黴(學名：Aspergillus fumigatus)孢子之間的相互作用進行了仔細觀察。煙麴黴是世界各地最常見的黴菌性肺炎病因。研究人員注意到，煙麴黴孢子和中性粒細胞之間似乎發生了重要的相互作用。中性粒細胞是血液白細胞的一種，也是一種具有很高移動性的免疫細胞，當有病原體入侵或損傷發生時，它們會迅速趕到現場，在吞噬病原體的同時，釋放能促進炎症應答的化學信號。

當煙麴黴孢子侵入哺乳動物體內時，會被中性粒細胞吞噬——這一過程在學術上被稱爲吞噬作用——但本身不會被殺死。相反，這些孢子似乎是死於程序性的細胞死亡，即所謂的“細胞凋亡”(apoptosis)。

細胞程序性死亡(programmed cell death，PCD)是動物、植物和真菌細胞中常見的機制，在此過程中，細胞會按照預定的程序自殺，以使生物體獲得更大的好處。在某些情況下，比如無法抵抗的壓力條件，或者脫氧核糖核酸(DNA)發生了不可修復的損傷時，細胞就會啓動自毀程序。如果一個細胞失去了執行程序性死亡的能力，那它就能被視爲“永生不死”。程序性死亡能力的缺失是癌症細胞和腫瘤發育的重要標誌。

爲了證實中性粒細胞觸發了孢子細胞的程序性死亡機制，研究人員轉向了基因工程方法。他們在孢子的DNA中選取了一個基因。在人類身上，類似的基因具有編碼Survivin蛋白(凋亡抑制蛋白家族的成員)的功能。而在人體細胞中，Survivin蛋白能夠阻斷程序性死亡過程。因此，研究人員對煙麴黴孢子進行了基因改造，使其過量產生類似Survivin蛋白的蛋白質，從而更加難以自我毀滅。

“自殺”的黴菌

在小鼠體內，具有大量Survivin蛋白的煙麴黴孢子不會像正常孢子一樣死亡，而且它們變得更加致命——在一次實驗中殺死了將近三倍於正常數量的動物。研究人員進一步分析，發現Survivin蛋白產生能力增強的孢子導致了“嚴重的組織損傷”。但是，當研究人員加入一種阻斷Survivin蛋白產生的藥物後，這些孢子在中性粒細胞中開始死亡，沒有引起像之前那麼嚴重的疾病。

那麼，中性粒細胞是如何促使孢子自殺的呢?在實驗室中，研究人員注意到，那些具有大量Survivin蛋白的孢子比正常孢子更能在氧化壓力下存活。研究者由此想到，免疫細胞可能是利用NADPH氧化酶欺騙了煙麴黴孢子，使其誤認爲自己陷入了危險的環境。這一推斷與一些NADPH氧化酶基因存在缺陷的人身上發生的情況相符，這些人在一生中面臨着比常人更高的真菌感染風險。

果不其然，缺乏NADPH氧化酶的小鼠幾乎無力抵抗煙麴黴孢子的感染，無論這些孢子的Survivin蛋白含量有多高。換句話說，如果沒有能帶來“緊張感”的酶，中性粒細胞就無法“糊弄”真菌孢子實施自殺。

綜上所述，研究人員的發現表明，我們的免疫系統具有一種堪稱狡詐的技能，保護我們免受真菌的侵襲。研究者希望，如果我們能找到同樣巧妙的方法，應用在黴菌的自毀系統上，或許有朝一日就能更好地保護那些脆弱的患者。