分享一篇發表在Nature上的文章，題目為“Commensal yeast promotes Salmonella Typhimurium virulence”，通訊作者是來自伊利諾伊大學芝加哥分校的Judith Behnsen教授，研究方向是細菌和真菌的相互作用。在本文中，作者發現沙門氏菌可以通過促進白色念珠菌產生精氨酸促進自身毒力，從而增強對宿主的侵染。
腸道微生物群（包括細菌、真菌等）在維持宿主健康、抵御病原體方面發揮重要作用。過去研究多集中于細菌之間的互作，真菌在腸道感染中的作用知之甚少。白色念珠菌（C. albicans）是人類腸道中常見的共生真菌，通常不致病，但在免疫力低下或抗生素使用后可能過度生長，甚至引發感染。鼠傷寒沙門氏菌（S. typhimurium）是一種常見的食源性病原菌，能引起胃腸炎甚至系統性感染，尤其在免疫抑制人群中更為嚴重。作者發現臨床上真菌與細菌共感染的現象較為常見，但缺乏機制研究。于是提出共生真菌可能通過代謝或免疫調控影響細菌感染過程和毒力表達。
作者首先探究了沙門氏菌的感染與真菌生物組變化的關聯性。他們通過鏈霉素預處理建立腸道菌群失衡模型，模擬人類使用抗生素后的狀態，并發現在沙門氏菌感染后酵母菌目，特別是念珠菌屬的豐度會發生明顯的增加，且白色念珠菌的存在會明顯上調腸道組織中的沙門氏菌數目。
隨后，為了確定沙門中對白色念珠菌產生響應的基因，作者比較了單一培養和共培養的轉錄組，其中除毒力島相關基因的表達量發生上調外，一些通過精氨酸脫亞胺酶（ADI）途徑調節精氨酸分解代謝相關的基因發生了上調。隨后作者測試了培養基中精氨酸的含量，發現沙門氏菌可以在2h內將LB中的精氨酸耗竭，而加入白色念珠菌時精氨酸的水平則上升至原來的2-4倍。隨后作者發現T3SS抑制的沙門氏菌不能夠促進精氨酸含量的上升，表明沙門的侵染作用是促進精氨酸上調的關鍵。作者發現毒力蛋白SopB誘導白色念珠菌精氨酸合成基因（ARG1、ARG4）表達上調，導致其釋放大量精氨酸到胞外。
此外，作者發現精氨酸還具有免疫抑制作用。作者發現在飲用水中添加2%的L-精氨酸會使得Il17和Cxcl1的表達量降低、炎癥反應減少，且沙門氏菌定植率也會發生上調。這表明白色念珠菌中產生的大量精氨酸不僅能夠增加沙門氏菌的毒力表達還能夠減少宿主對于沙門氏菌感染的炎癥反應。
總的來說，在本文中作者發現首次系統揭示了真菌-細菌互作在腸道感染中的重要作用。白色念珠菌被沙門氏菌“操控”產生精氨酸，反過來又促進沙門氏菌毒力表達和免疫逃逸。
本文作者：WYQ
責任編輯：LYC
DOI：10.1038/s41586-025-09415-y
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