video: 活细胞成像展示坚粘孢亚隔指孢侵染线虫的动态过程 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
与移动动物不同,真菌通常无法主动逃避或追逐猎物。对于在环境中遇到主动移动线虫的捕虫真菌而言,其生存依赖于发展出有效的策略来侦查、捕获并战胜这些移动宿主。经过长期进化,这些真菌演化出了包括特化捕虫结构和强效毒力因子在内的多种机制,以高效攻击并利用线虫作为营养来源。
在这项研究中,研究人员在捕虫真菌Dactylellina haptotyla中发现了一种新型侵染细胞器,命名为“致病小体”(virulensome)。致病小体是一种膜包裹结构,大小约为100–250纳米,在真菌侦查到线虫时会迅速形成。这些特化细胞器充当细胞“攻击平台”,集中大量与毒力相关的蛋白质,包括能够降解线虫组织的酶。
在侵染过程中,致病小体被运输到真菌与线虫的接触部位,在那里释放其内容物以促进宿主组织分解并促进真菌侵入。纯化的致病小体单独即可对线虫造成严重损伤,证明了其在侵染线虫中的直接作用。这些发现表明,真菌能够预先组织一套高度协调的细胞内侵染系统,而非依赖单个毒力因子独立发挥作用。
致病小体的发现为病原菌如何在亚细胞水平组织和启动其侵染机制提供了新视角。尽管是在捕虫真菌Dactylellina haptotyla中发现的,但其他真菌侵染系统中也观察到了类似的囊泡(vesicle)结构,这表明毒力因子的区室化递送可能代表微生物在侵入宿主过程中的一种广泛策略,有可能是微生物侵染宿主理论的重要补充或变革。
Journal
Science China Life Sciences
Method of Research
Experimental study