囊性纤维化（CF）影响约 30,000名美国人，使他们出现从 胃肠道问题 到更广为人知的 呼吸道并发症 等各种症状。该病是由个体遗传构成中的 突变 引起，导致他们无法控制细胞内的 盐浓度。这种单一的改变使得细菌和真菌可以在肺部 自由生长，导致反复发作和/或慢性感染。
在肺部，像铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）这样的细菌会利用改变的盐浓度和随之产生的粘液分泌物形成 生物膜，从而增加感染和呼吸并发症的风险。至于真菌，它们则利用 受损的免疫系统，在温暖、潮湿、充满粘液的环境中安家。有些种类，如烟曲霉（Aspergillus fumigatus），本身就具有致病性，必须立即处理。然而，另一类真菌——酵母菌，在引起麻烦的能力方面似乎有所不同。
当酵母菌进入肺部时，它可以作为旁观者，享受环境，不造成任何损害。但随着时间的推移，酵母菌可能会获得立足之地，并开始从细胞形态转变为形成分支状的菌丝，也称为菌丝体。当这种情况发生时，麻烦就随之而来了。免疫系统无法应对这些 较大的结构，并试图寻找其他方法来对抗不断增长的菌落。不幸的是，这会导致类似过敏的反应，使患者面临更多的呼吸困扰。如果不加以适当治疗，这个过程可能会危及生命。
菌丝体形成的严峻后果促使研究人员去探究酵母菌如何从无害的定植者转变为潜在的杀手。大多数研究集中在细菌和真菌之间的多微生物相互作用，通过化学通讯，即 群体感应。然而，在 2011年，研究表明细菌通过这种途径阻止了菌丝体的形成。到 2013年，这种关系被证明是微妙而非互利的。
令人困惑的结果意味着酵母菌必须找到另一条途径来触发菌丝体的形成。考虑到免疫系统和细菌已被排除在外，唯一的可能选择就是从遗传层面上的真菌细胞内部入手。但要确定哪些基因负责，就必须进行大规模分析。
上周，这项研究得以进行。一个加拿大研究团队 公布 了首次对囊性纤维化肺部真菌进行的全球分析，希望以此确定酵母菌致病的原因。他们的发现表明，在微生物世界中，“为了更大的利益而牺牲”的古老格言依然存在。
该团队检查了来自28名不同CF患者的111份痰液样本。然后对样本进行分析，以确定生活在肺部中的各种真菌种类。进行了生长变异性和抗真菌药物敏感性等标准测试，以检查任何患者在真菌种群方面是否是异常值。在完成这些之后，就可以开始检测触发因素了。
选择的真菌种类是白色念珠菌（Candida albicans）。它在人类生态学中具有双重作用，既是旁观者，也是产生菌丝体的病原体。对分离株在遗传水平上进行了检查，希望能找到任何可能导致毒性的突变。虽然发现了多种突变，但大多数都只存在于特定分离株中。然而，有一个变化似乎在全球范围内存在，并且能够控制从细胞到菌丝体的转变。
它被称为NRG1，是葡萄糖阻遏基因的负调控因子。它最初是在另一种酵母菌——酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中发现的，但它也存在于念珠菌中。该基因 负责 维持酵母菌的细胞形态并阻止菌丝体形成。较低的表达水平会使酵母菌从无害实体转变为生长性病原体。
当研究人员检查NRG1的改变程度时，他们预计基因构成会发生很小的变化。但几乎在所有情况下，实际序列都发生了改变。结果是完全丧失了功能；NRG1根本不起作用。这意味着真菌细胞可以在没有任何限制的情况下转变为菌丝体。至于那些能够控制这种转变的细菌，它们则完全无效。
这项研究的结果对CF患者来说并不乐观。根据作者的说法，NRG1的这种丧失很可能是由于持续的压力试图阻止菌丝体的形成。当其他方法都无效时，基因就会被牺牲，以便转变能够发生。
展望未来，这项研究可能有助于对肺部真菌进行更快速的分析，并根据基因的状态来评估情况。如果发现该突变，公共卫生官员将知道这意味着麻烦，并可以采取抗真菌策略来清除入侵者。虽然这意味着患者需要更多的药物，但至少有助于预防可能影响生活质量乃至生命本身的短期和长期后果。
