アスペルギルス：特徴、形態、ライフサイクル、生息地 - 生物学 - 2025

アスペルギルスは糸状であることを特徴とする100を超える種を含む真菌の属です。この属に属する菌類は腐生菌であり、湿度の高い生息地で見られます。彼らは主に死んだ有機物で成長し、分解を助けます。

同様に、この属を構成する種のいくつかは既知の人間の病原体であり、主に気道で病状を引き起こします。これらの病状は、単純な副鼻腔炎から慢性アスペルギルス症、さらには全身性感染症までさまざまです。

アスペルギルスニジェールを電子顕微鏡で見たところ。出典：Mogana Das MurteyおよびPatchamuthu Ramasamy

その病原性の可能性のために、このタイプの真菌は多くの研究の主題となっている属であり、そのため多くのデータがあります。

分類

アスペルギルス属の分類学的分類は次のとおりです。

• ドメイン： Eukarya。
• 王国：菌類。
• 門：子嚢菌。
• クラス： Eurotiomycetes。
• 注文： Eurotiales。
• 家族： Trichocomaceae。
• 属：アスペルギルス。

特徴

アスペルギルス属は100種以上から成っています。ただし、非常に多くあるにもかかわらず、それらには共通する特定の側面があります。

その際立った特徴の1つは、その形態です。これは、頂端小胞で終わり、反対側の端で菌糸に挿入される基底足細胞を提示する分生胞子で構成されています。もちろん、種によって、胆嚢の特徴は多少異なります。

同様に、この属の菌類は腐生菌です。つまり、死んだ有機物や分解する有機物を食べます。このため、これらの菌類は有機物を強力に分解し、土壌の堆肥に変換するため、それらが存在する生態系の食物連鎖の重要な部分です。

生殖に関しては、種の大部分は分生子（胞子）を通して無性生殖をしますが、一部では性的部分もそのライフサイクルで観察されます。

形態学

アスペルギルス属の真菌は糸状であり、主に鎖細胞で構成され、次に菌糸として知られる構造を形成します。

この真菌の菌糸体を構成する菌糸は、隔壁があり、おおよその直径が2.6〜8.0ミクロンであるという特徴があります。同様に、これらの菌糸は分枝しており、空気と接触するといわゆる分生子頭を生成します。これらは最大50万個の分生子を生産することができます。

conodialヘッドの構造は次のとおりです。それらは、その末端に一種の小胞のような広がりを示す分生子柄を持っています。同様に、それらは細長い形状をしたフィア科と呼ばれる構造によって覆われています。

phialidsの機能は、主に丸い形で、直径が2〜5ミクロンの分生子の大きな柱を作ることです。これらの分生子は、真菌の菌糸体の発達の出発点を構成する感染性繁殖体と考えられています。

顕微鏡下で見ると、菌糸は均一で、木のような分岐パターンを持っています。重要なのは、枝が二分していることです。同様に、菌糸は平行な輪郭を持っています。

実験室で培養して得られたコロニーは色が様々です。最初は白ですが、後でその色は黄色、茶色、緑、または黒に変わる場合があります。これは、培養されているアスペルギルスの種に依存します。コロニーの質感に関しては、綿やベルベットのように見えます。

ライフサイクル

真菌界の多くの生物と同様に、アスペルギルス属に属する真菌は、そのライフサイクルにおける有性生殖と無性生殖の両方を企図しています。

無性生殖

これらの菌類で最も頻繁に観察される生殖のタイプは無性です。それは分生子の名前で知られている無性胞子を介して生成されます。これらはフィアリスの端に成長します。

分生子は風の作用によって解放され、運ばれます。下地に落ちると、湿度や温度などの環境条件が理想的であれば、発芽し始めます。

最初に形成する最初の構造は、最終的には新しい菌糸に変化する生殖管です。

有性生殖

一方、これらの真菌では有性生殖は非常にまれであり、Aspergillus fumigatusなどの非常に少数の種で観察されます。この属の真菌のほとんどはホモタリックです。これは、彼らが同じ菌糸に男性と女性の両方の性器を持ち、同じ菌糸からさえ形成されていることを意味します。両方の器官は細長く、多核であり、お互いを包み込む傾向があります。

女性の性器は3つの部分に分かれています：受容部分として機能するトリコギンとして知られている末端部分。次のセグメントはアスコゴニウムとして知られており、その下は茎です。

同様に、男性の性器であるpolynodiumは、同じ菌糸または隣接する菌糸で成長します。端に単細胞アンテリジウムがあります。

配偶子融合またはプラスモガミは、アンテリジウムの先端がトリコギンの上を曲がり、それと融合するときに発生します。ここから、発芽菌糸が形成され、それは分岐してアスコープと呼ばれる別の構造を形成し始めます。これは、アスペルギルス属の真菌では中空で閉鎖されており、クレリストセシウムと呼ばれています。

クリストスヘシウム内では、子嚢が形成され、いわゆる子嚢胞子を含みます。そこでは、子嚢胞子は自由であり、そこにある栄養液を食べます。最後に、完全に成熟すると解放されます。基質に落ちるとき、それらは発芽し、新しい菌糸体を生じさせます。

生息地

アスペルギルス属の菌類は、地球全体に広く分布しています。これらの菌類の理想的な生息地は干し草と堆肥です。湿度と温度の不適切な条件で保管されている穀物で成長することがよくあります。

多くの菌類と同様に、腐敗した有機物で成長します。

主な種

アスペルギルス属は100種を超えます。しかし、それらのすべてが研究され、等しく認識されているわけではありません。この属の最も代表的な種を以下に説明する。

Aspergillus fumigatus

これは、人間にとって重要な病原体を構成するため、最も研究されてきたアスペルギルス属の真菌の1つです。それは主にその吸入による、多くの呼吸器感染症の原因です。

ユビキタスと見なされるのは糸状菌であり、あらゆる生態系で見られます。それは腐生の習慣を持っています、それはそれが分解する死んだ有機物で発達することを意味します。それはこの属のキノコの典型的な外観を持ち、短くて丸い分生子柄を持っています。

Aspergillus fumigatus。出典：CDC / Dr. Libero Ajello（PHIL#4297）、

文化では、それらのコロニーは最初は白で、後に青みがかった緑から灰色がかった緑の範囲の色を採用します。これらの質感はベルベットのそれに似ています。

この菌は、そのライフサイクルで2つのタイプの生殖を提示します。これらは高温に非常に耐性があり、70°Cにまで達します。

この微生物による人への感染は、ほとんどの場合、環境で見つかった胞子が気道に入るときに起こります。それはまた、以前の創傷または粘膜の感染により起こり得る。時には、それは侵襲性アスペルギルス症として知られている感染を引き起こす可能性があり、それは非常に危険であり、致命的でさえあり得る。

アスペルギルス・フラバス

これは、アフラトキシンとして知られている、人間に有害な毒素を生成するため、病原性があると考えられている真菌です。この菌は、B1、B2、G1、G2の合計4つの毒素を生成します。これらの毒素は特に肝臓に毒性があり、この臓器で癌への肝硬変を引き起こす可能性があります。

この種の分生子柄は、いかなる種類の色も示しません。それらはフィアライドに囲まれた、球状に見える広がりも示します。フィア科で発生する分生子は、黄色から緑色の範囲の色を持っています。彼らは一般的に、チェーンを形成しています。

この種のコロニーは、粒状または散在するほこりのようなさまざまな外観を呈する可能性があります。多くのAspergillus種と同様に、Aspergillus flavusのコロニーは最初は色（黄色）を持ち、成熟すると色が変化して暗くなります。

この真菌は、アスペルギルス症、爪真菌症、真菌性副鼻腔炎、および耳真菌症などの特定の病態に関連しています。

アスペルギルスニジェール

それはアスペルギルス属の最もよく知られた種の一つです。それはそれがそれが育つ野菜に一種の黒いカビを作るという事実にその名前が原因です。

この菌の菌糸を構成する菌糸が糸となって隔壁で区切られ、透明になっています。分生子柄にはフィアライドで覆われた球状の小胞があります。これらは、baseceptal conidiogenesisと呼ばれるプロセスを経て、3から5ミクロンと呼ばれる、いわゆるグローバルミトスポアが生成されます。

この種は、グルコン酸、クエン酸などの目的の化学物質や、フィターゼやガラクトシダーゼなどの酵素を生成するため、バイオテクノロジーの分野で非常に重要です。

同様に、Aspergillus nigerはオクラトキシンAと呼ばれる毒素を生成します。これは食品を汚染し、人間や他の動物がそれらを食べると汚染されます。体内でのこの毒素の影響は主に免疫系に限定されており、抗体の形成や免疫器官のサイズが減少します。同様に、サイトカイニンのレベルで変化をもたらします。

アスペルギルスチュービンゲンシス

残留物を残さなくてもプラスチックを消化できることがわかっているため、これは生態学的価値が非常に高い種です。環境の観点から、これは私たちの生態系を浄化するために使用できるため、非常に重要です。

この種の分生子は、おおよそ2〜5ミクロンの直径を持っています。それはもっぱら無性生殖をし、その理想的な成長温度は20〜37℃です。

同様に、アスペルギルスチュービンゲンシスは、オクラトキシンAやマイコトキシスなどの特定の物質を産生する種です。

病気

アスペルギルス属を構成する種のいくつかは、既知の人間の病原体です。それらは主に気道の感染症を引き起こします。

アスペルギルス症

これは、さまざまな種のアスペルギルス、特にアスペルギルスフミガーツスによって引き起こされる感染症です。体内への侵入は吸入によって起こるため、影響を受ける組織は気道の組織です。

しかし、アスペルギルス症はいくつかの臨床形態で現れる可能性があります：アレルギー性気管支肺アスペルギルス症、慢性肺アスペルギルス症および侵襲性アスペルギルス症。

アレルギー性気管支肺アスペルギルス症

この病理の症状の中には：

- 熱。

-暗い粘液喀出。

-喀血（肺からの出血）。

-一般的な不快感。

-気道閉塞。

慢性肺アスペルギルス症

この病理は、呼吸器系のさまざまな構造に影響を与えるさまざまな臨床像の概要です。これらは：

-アスペルギローマ：真菌の菌糸、粘液、膿、フィブリン、細胞破片から構成される一種の異物です。これは、肺腔または副鼻腔の1つにさえも収容されます。その症状の中には、胸痛、血たん、発熱、慢性咳などがあります。

-慢性無重力アスペルギルス症：肺組織が影響を受けて、主に上部肺葉のレベルでいくつかの空洞が発生する場合に発生します。症状はアスペルギローマの症状に似ていますが、はるかに激しいことに加えて、時間も長くなります。

侵襲性アスペルギルス症

これはこの病気の最も深刻な症状であり、免疫系が非常に弱っている人にのみ見られます。たとえば、エイズなどの免疫系の病気の人、化学療法を受けたある種の癌の人、または骨髄移植を受けた人。感染が肺組織に限定されなくなったときに発生しますが、心臓や腎臓などの他の臓器に広がります。

発生する可能性のある症状は次のとおりです。

-改善しない高熱。

-血痰を伴う咳。

- 胸痛。

-関節の痛み。

- 呼吸困難。

-頭痛。

-片方の目の炎症。

-話すのが難しい。

- 皮膚病変。

真菌性副鼻腔炎

これは、真菌が副鼻腔として知られている顔にある空洞のいずれかにコロニーを形成するときに発生します。症状は次のとおりです。

-化膿性または血清粘膜性鼻漏。

-鼻づまりまたは異物感。

-頻繁にくしゃみ。

-顎と歯の痛み。

耳真菌症

真菌が外耳道に侵入すると発生します。その最も代表的な症状には、次のものがあります。

-耳痛。

-耳の非特異的なかゆみ。

-上皮の落屑。

-炎症。

- 難聴。

-外耳道に緑、茶色、黒などの濃い色の残留物が存在する。

治療

アスペルギルス属の真菌によって引き起こされる感染症の治療に使用される薬は、真菌を直接攻撃するものです。最も使用されるのは：

-アンホテリシンB。

-イトラコナゾール。

-ポサコナゾール。

-エキノカンジン。

-ボルコナゾール。

同様に、場合によっては病変の外科的切除が推奨されます。しかし、この最後の選択肢は、薬物療法で得られた優れた結果のおかげで、最近では実際に使用されなくなっています。

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