烟曲霉是一种条件致病菌,在免疫功能低下宿主中可诱发肺曲霉病,并导致极高的致死率。黑色素是一种复杂的聚合物,是真菌的分泌物或真菌的细胞壁结果,和真菌毒力相关。六个基因(pksP,arp1,arp2,a abr1,abbr2)共同形成一个跨越19kb的基因簇参与烟曲霉分生孢子黑色素的生物合成。以往的研究对合成黑色素的pksP基因研究较多,已经证实pksP缺失的分生孢子表面呈光滑形态,分生孢子似乎因缺乏保护而被宿主的防御系统杀灭,小鼠动物模型中检测发现相比于野生型孢子其表现为低毒性。然而,研究烟曲霉黑色素和宿主相互作用的文献较少,且参与黑色素合成的其他基因的毒力研究也不多,黑色素与宿主复杂的相互作用仍然需要进一步的研究。为了探究烟曲霉黑色素在和宿主反应过程中的功能,本文选取了 6株烟曲霉颜色菌株:Af293和A1160(深绿色野生型株),CZ01,CZ02(农杆菌随机插入筛选的两个不同的白色菌株)、CZ03(在A1160菌株的背景下基因重组得到的abr1缺失棕色菌)、CZ04(在A1160菌株的背景下基因重组得到的pksP缺失白色菌)。首先,作者建立小鼠单核巨噬细胞模型,并测试了巨噬细胞RAW264.7对不同实验菌株的吞噬差异和杀灭差异。结果表明黑色素明显缺失的菌株CZ01、CZ02和CZ04与绿色菌株Af293和A1160以及褐色菌株CZ03相比,更易被细胞吞噬RAW264.7并杀灭,表明在烟曲霉黑色素在巨噬细胞吞噬孢子的过程中起着重要的作用。为了进一步探究出现这种差异的原因,作者检测了不同颜色菌株的疏水性和粘附性。结果显示,深绿色的Af293、A1160和棕色CZ03菌株的疏水性明显高于白色菌株CZ01、CZ02和CZ04;且纯白色的CZ02和CZ04分生孢子有较高的生物膜生成量。当用溶酶体红色探针Lyso-Tracker RedDND-99标记溶酶体酸室,用Calcofluor White(CFW)分别标记各颜色菌株的分生孢子的方法检测巨噬细胞中各实验菌株分生孢子的酸化程度时,结果显示,Af293、A1160和棕色突变CZ03相对于白色菌株CZ01、CZ02、CZ04抑制吞噬溶酶体的酸化。同时ELISA实验和活性氧探针标记实验发现,在不同实验菌株的刺激下,巨噬细胞RAW264.7产生的细胞因子和活性氧的产生量变化,结果证明缺乏二羟基萘(DHN)—黑色素的CZ01、CZ02、CZ04孢子能够刺激RAW264.7产生更强的炎症反应和更多的活性氧。本文通过对比研究与黑色素合成相关缺失菌株以及野生菌株,并采用建立的细胞模型进行致病性差异的分析,系统地探讨了它们毒力差异产生的细胞内部机制,结果显示烟曲霉黑色素在侵袭宿主中确切发挥了毒力作用,同时也探讨了黑色素基因簇中的abr1基因在和宿主相互作用中的功能,为烟曲霉毒力的研究提供了一个新的理论依据。