Okagaki LH, Strain AK, Nielsen JN, Charlier C, Baltes NJ et al. (2010). Cryptococcal cell morphology affects host cell interactions and pathogenicity. PLoS Pathogen 6: e1000953. doi:10.1371/journal.ppat.1000953.
: Cryptococcus neoformans는 일반적으로 면역이 약화된 환자에게 질병을 일으키는 기회 감영성 진균이다. 이 세포의 크기는 일반적으로 직경 5~10μm 이지만 in vivo 환경에서 100μm까지 크기가 커지는 것이 관찰되었다. C. neoformans가 폐에서 CNS에 도달하는 정확한 메커니즘은 밝혀지지 않았지만, 숙주의 식세포 작용과 Blood Bran Barrier의 표피 세포는 중요한 단서로 보여진다. 따라서 세포 크기의 변화는 숙주의 단핵세포에 의한 식세포 작용을 감소시킴으로써 병원성에 영향을 미친다. 본 연구에서는 직경 10μm이상 생장한 세포를 “titan” cell 이라 명명하고 쥐의 폐를 이용해 C. neoformans var. grubii의 세포 확대생장이 in vivo에서 관찰되는 것과 이것이 페로몬 신호에 의해 조절될 수 있다는 것을 보여준다. In vitro 실험에서 가설을 정립 한 후 mice를 이용해 각 mating type 별 단일 감염과 중복 감염에 대한 실험을 수행하여 중복 감염에서 MATa cell의 titan cell이 생성 되는 것을 발견하였다. 또한 폐에서 MATa cell의 titan cell 이 늘어날수록 뇌에서는 MATa cell 축적량이 줄어드는 것을 발견하였다. 초기 감염 경로에 생성되는 titan cell은 oxidative/nitrosative 에 대한 저항을 가져 숙주의 식세포 작용을 방해하여 감염 초기 세포 생존에 이익을 준다. ste3aΔ 돌연변이 균주를 이용한 분자수준의 연구를 통해 pheromone signaling은 titan cell의 형성에 주된 역할은 하지만 유일한 경로는 아니고 host, temperature, nutrient 의 signal pathway 또한 그 생성에 영향을 미친다는 것을 알아냈다. Titan cell은 그렇지 않는 세포에 비해 많은 DNA량을 가지고 있다. 이는 보통 cell cycle이나 DNA replication에 연관에 있을 것이라 여겨진다. 이를 Quantitative PCR을 이용해 chitin synthase 1 (CHS1) gene을 분석하여 titan cell이 polyploid라는 것을 밝혀냈다. 이 연구의 핵심은 바로 복잡한 형태학적 변화를 통해 미생물이 숙주 면역체계로부터 인식과 제거를 방해한 다는 것이다. 우리는 이런 host-pathogen 상호작용과 C. neoformans의 titan cell에 관련된 molecular triggers 관한 연구를 바탕으로 어떻게 형태학적 변화가 미생물의 병원성에 영향을 미치는지에 대한 개괄적인 이해를 얻을 수 있을 것이다.
