本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
我最近非常关注人类微生物组，涵盖了阴道细菌和消化道细菌。我想强调的一件事是，我们谈论的是人类“微生物组”而不是人类“细菌组”，因为它包含一系列微生物物种，包括细菌、真菌，甚至可能包括芽囊原虫。你的身体里有比你想象的更多的生命。
考虑到这一点，我将冒险进入真菌的世界。
白色念珠菌自然地生活在人体口腔、肠道以及泌尿和生殖区域周围。在正常情况下，它们在那里生活得很愉快，但是如果它们由于任何原因开始过度生长（例如，如果你正在服用抗生素并清除了竞争性细菌），它们可能会引起感染。感染通常可以通过简单的抗真菌疗程清除，无论是乳膏还是片剂。像所有内部微生物一样，白色念珠菌在人体内生活面临挑战，最明显的是对微量金属元素的需求。虽然这些在土壤环境中很容易找到，但在体内却很难获得。
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在最近的 PLoS Pathogens 论文（参考文献 1 如下）中，白色念珠菌细胞被剥夺了锌，然后在人类内皮细胞（排列在人体胃肠道内部的细胞）附近或没有附近的情况下生长。他们使用菌丝生长作为衡量真菌整体生长的指标，菌丝是分支丝状结构，如下图所示
研究人员发现，靠近人体细胞的真菌比单独生长的真菌生长得更快，菌丝更长。此外，通过向孤独的细胞添加锌补充剂，可以复制这种生长效应。从这个初步观察出发，他们进一步探索，用一种专门为锌着色的染料（锌喹啉 - 实际上是给锌添加荧光标记）注射人体细胞。当测试时，一些染料在新生长的菌丝内部被发现。真菌似乎正在从人体细胞中吸收锌。
我之前写过关于从人体血细胞中窃取铁的细菌，看起来真菌也使用了类似的技巧。最常见的铁窃取技术之一是使用铁载体；本质上是一种小分子，可以非常牢固地结合铁，并且可以作为清道夫分子发送出去，以从周围的人体细胞中收集铁。研究人员提出 白色念珠菌 可能使用类似的系统来吸收锌，并开始在基因组中搜索编码具有高锌结合能力的蛋白质的基因。他们发现了一个，基因 pra1，它有多个锌结合位点。
分离 Pra1 蛋白并清洗以去除任何附着的金属，结果表明它能够松散地结合大量附着的锌。回到整个真菌细胞，然后他们制造了一个没有 Pra1 基因的突变体，以查看菌丝是否仍然在人体细胞存在的情况下生长。他们发现的结果很有趣。缺失 Pra1 的细胞仍然生长出相同数量的菌丝，但它们要小得多。添加补充锌可以恢复菌丝长度。缺乏 Pra1 的突变体显然没有处理锌或生长菌丝的问题，它们只是无法从人体细胞中获取任何锌。
在相当确定 Pra1 负责从人体细胞中窃取锌之后（并且这篇论文非常值得一读，其中有一些漂亮的图表！），研究人员随后研究了这种锌窃取对人体细胞的影响，是否是使 白色念珠菌 致病的原因之一。锌窃取是一种谨慎的、不引人注意的行为，还是对人体细胞有负面影响？将正常的野生型真菌与缺失 Pra1 的突变体进行比较，发现虽然在野生型中，人体细胞在锌存在和不存在的情况下都受到了损害，但在突变体中，当没有周围锌存在时，人体细胞的损害要小得多。这可能是由于 Pra1 的影响，或者仅仅是当情况艰难且锌稀缺时，真菌损害周围人体细胞的能力较弱。
这是人类与真菌相互作用的一个引人入胜的例子。尽管真菌与它们共同生活的细菌非常不同，但似乎真菌和细菌在人类体内觅食营养时都可以利用类似的策略。
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Citiulo F, Jacobsen ID, Miramón P, Schild L, Brunke S, Zipfel P, Brock M, Hube B, & Wilson D (2012). 白色念珠菌在内皮细胞侵入期间通过 Pra1 清除宿主锌。PLoS 病原体, 8 (6) PMID: 22761575