白色念珠菌（C. albicans）既是人体黏膜常见的共生微生物，也是重要的致病菌。其酵母形态有利于在宿主表面定殖，维持共生状态；而菌丝形态则与致病性增强相关，能够突破粘膜屏障并侵入深层组织。酵母型转变为菌丝型与白色念珠菌的侵袭性和致病性增强密切相关。固有免疫系统如何区分白色念珠菌的菌丝型和酵母型，并触发不同免疫应答的机制尚不清楚。

2025年6月16日，我院陈兰芬教授研究团队在Cell Reports上发表了题为“Piezo1 senses hyphae and initiates host defense against pathogenic fungi”的研究论文，该工作揭示了机械敏感性离子通道Piezo1选择性感应菌丝型致病真菌，从而激活Hippo通路重要激酶NDR1/2，增强NLRP3炎症小体组装及炎症反应清除致病菌。

该项研究发现菌丝型C. albicans的刚度、硬度和黏着性显著高于酵母型；固有免疫细胞可以通过机械力受体Piezo1感知菌丝型C. albicans，从而启动天然免疫应答，抑制并清除致病性C. albicans。机制上，刚性菌丝型C. albicans激活Piezo1，触发钙离子/CaMKs/CREB信号通路，上调转录因子C/EBPb，促进模式识别受体CLRs表达和激活；进一步研究还发现Piezo1/CaMKs通路通过激活Hippo通路核心激酶NDR1/2，增强NLRP3炎症小体组装，加剧菌丝型真菌诱导的炎症反应；Piezo1敲除或NDR1/2敲除小鼠对菌丝型C. albicans感染的清除能力都显著减弱。该项研究揭示了C. albicans形态转换与机体启动免疫应答的新机制，表明Piezo1作为机械敏感受体在真菌感染免疫防御中的重要作用，为靶向免疫力学调控的感染和炎症治疗提供了新思路。

机械敏感性离子通道Piezo1在2010年被首次发现，Piezo1作为一种细胞感应外界机械力的感受器，可以在多种机械力刺激下被激活，从而特异性地将细胞外钙离子运输到胞内，启动下游信号转导。2021年，周大旺教授和陈兰芬教授团队在Nature Communications杂志上发表论文揭示了Piezo1介导的机械力信号转导对TLR4驱动的抗病原体免疫应答至关重要；2024年，该团队在Cell杂志上发表论文，揭示了在肿瘤组织的高硬度微环境中，机械力激活Piezo1，通过诱导下游转录因子Osr2的表达，促进T细胞功能耗竭，从而抑制抗肿瘤免疫应答，揭示了力学信号调控肿瘤免疫逃逸的新途径；本次研究工作进一步揭示了Hippo通路与Piezo1在抗真菌感染免疫和炎症反应中的关键调控作用。这些研究不仅系统阐明了免疫细胞机械力感知与免疫防御的分子关联，还为免疫细胞机械生理学特性的研究奠定了理论基础。

该研究由厦门大学博士后史一然、博士生杨冰莹和令狐月月共同完成，厦门大学生命科学学院陈兰芬教授为通讯作者。厦门大学生命科学学院韩家淮教授、周大旺教授、郑世进教授和黄宏龄教授课题组也为本项目做出重要贡献。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中央高校基本科研业务费专项基金等项目的资助，以及厦门大学生物医学仪器共享平台的大力支持。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.115839

(文/图 陈兰芬教授团队)