白念珠菌芽管致病性的研究进展.pdf

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#综述#白念珠菌芽管致病性的研究进展钱丽洁章强强（复旦大学附属华山医院皮肤科,上海200040）=摘要白念珠菌有酵母相及菌丝相两种形态,而在形态转变早期阶段可形成芽管,是该菌由定植菌向致病菌转变的标志。

体内外很多因素可影响芽管的形成,对其表面特异抗原的检测仍然是一难题,芽管相关致病基因、蛋白以及致病机制等目前成为研究热点,本文就上述内容作一简单概述。

=关键词白念珠菌;芽管;致病性=中图分类号R379.4=文献标识码B=文章编号1673-3827（2006）02-0124-02白念珠菌是一种重要的条件致病菌,可在多系统和器官与宿主共栖生存。

该菌致病途径具有多样性,包括通过黏附对宿主的识别;通过其酶而增强毒力;通过表型转变增加该微生物的适应性;通过酵母相和菌丝相之间的转换而侵入宿主等。

而酵母相转变为菌丝相过程中形成芽管,是该菌由定植菌向致病菌转变的标志。

1相关致病基因1.1CaCLa4CaCLa4基因在白念珠菌酵母相和菌丝相之间的转换中起着至关重要的作用。

在动物模型中,由此基因编码酶可引起白念珠菌病,且发现其组织侵袭性强1。

同时,在实验中利用基因敲除的方法,发现单独敲除一对等位基因,并不影响白念珠菌形态的改变以及致病性。

而同时敲除两对等位基因,其形态以及致病性可发生很大的变化,这可能由于白念珠菌是双倍体。

也许这一发现为将来抗真菌药物的研制提供了新的思路。

1.2CaNOT5CaNOT5是一种新发现的基因,此基因被破坏的白念珠菌菌株在体外黏附上皮细胞层的能力下降了。

而输入动物体内,发现没有形态的改变,并且也不能引起播散性白念珠菌病2。

同时,该基因的毒性作用受到很多因素的影响,发现将此基因编码蛋白静脉注入粒细胞减少而非免疫抑制或由激素引起的免疫抑制的老鼠体内,可引起老鼠播散性白念珠菌病。

然而在相同条件作者简介:

钱丽洁（1979-）,女（汉族）,硕士.E-mai:

lfanfan-下,由体内胃肠道易位来的菌株并不能引起播散性白念珠菌病3。

这些提示致病基因的作用在体内受到很多条件的影响。

除了上述两个研究热门基因以外,还有许多其他的与芽管毒性有关的基因,如编码细胞壁蛋白的HWP1、PHR1、PRA1等,以及编码甲壳质合酶同功酶的CHS2等。

2相关致病蛋白有关对白念珠菌芽管的表面抗原的认识,过去几十年一直存在着较多分歧,一方面是有关其表面抗原的成分,另一方面是有关菌丝相与酵母相的表面抗原的成分是否相同。

在20世纪八九十年代有些学者也分离了只存在于芽管相的高分子甘露糖蛋白,但就其功能没有作进一步研究4,5,6。

近几年,通过蛋白质组分析方法如2-DE、质谱等已检测出在芽管结构所表达的一组特异蛋白,如DNA结合蛋白等,为其致病提供了一些参考指标。

另有学者发现,在与刀豆蛋白反应后的SDS-PAGE图中,在芽管细胞膜上,分子量为80kD多糖体处,出现很淡的考马斯亮蓝染色,而在孢子时则未出现。

提示膜的整合形成了未与刀豆蛋白结合的80kD多糖体结合,可能与芽管结构的发生及生长有关。

目前认为,白念珠菌由酵母相转变为菌丝相的过程由念珠菌体内基因转换系统控制。

菌相转换时,伴随有菌体胞壁上蛋白及其他成分在质和量上的改变7。

3相关致病机制3.1组织侵袭性一般认为芽管可以提高白念珠菌的组织侵袭#124#中国真菌学杂志2006年4月第1卷第2期ChinJMyco,lApril2006,Vol1,No.2性和黏附力。

应用新的唑类药物抑制白念珠菌芽管的形成后,此菌株的黏附内皮细胞的能力明显下降了8。

也有人证实白念珠菌的芽管形成阶段可以穿透上皮细胞膜。

体外血清芽管实验产生了芽管较快及菌丝长的菌株,在组织病理切片中发现其组织侵袭的部位更深,推测可能是与菌株芽管表面的水解酶的活性有关9。

疏水性是微生物黏附在真核细胞和其他腐生物表面的重要特性,RodriguesAG等研究者发现白念珠菌与其他念珠菌不同:

白念珠菌在酵母相是亲水性的,而其他念珠菌是疏水性的,但是白念珠菌一旦形成芽管相就大大提高了其表面的疏水性10。

3.2免疫逃避许多临床和实验均已证明:

CD4+辅助T细胞引起的免疫反应在生物体抵抗白念珠菌感染方面发挥着重要角色。

而在真菌定植和感染的部位,免疫反应可以通过各种细胞因子产生直接吞噬或产生相应的抗体,以便迅速和有效地控制真菌感染。

在免疫反应中,非特异性免疫和细胞免疫可以直接吞噬病原体或杀伤细胞。

白念珠菌可以定植在生物体体内而不发生疾病,或以菌丝相形成感染状态从而威胁生物体的生命,这两点提示白念珠菌与生物体的免疫系统发生着微妙的变化。

早期的体外实验发现白念珠菌的芽管相或菌丝相可以影响单核细胞产生IL-12,而IL-12主要是单核细胞产生的免疫调节因子,可以参与很多免疫反应,即抗原呈递、调理吞噬作用及防御作用等。

另有人证实把同一菌株的酵母相和芽管相的悬浮液加热灭活后分别与单核细胞培育,取其上清液测其单核细胞产生的IL-12的量,发现芽管相的白念珠菌能强烈抑制单核细胞产生IL-12,在添加了脂多糖和干扰素-C后仍然没有改变其最终结果11,提示白念珠菌芽管具有较强逃避机体免疫反应的能力。

AntonellaT等人基于上述实验进一步研究,第一次提出酵母相的白念珠菌和芽管相的白念珠菌都可以干扰单核细胞分化为树状突细胞;且第一次应用啤酒酵母（无形态改变）作对照,分别采用野生株和致病株在不同状态下与人体分离的单核细胞共同培育得出以下结论:

人体分离单核细胞由酵母相白念珠菌的调理吞噬作用后,不能分化成树状突细胞,而形成吞噬样细胞可诱导记忆性T细胞扩增;与之相反,由芽管相白念珠菌的吞噬调理作用后可分化为成熟的树状突细胞,但由于缺少IL-12的调理,而这种细胞不能上调其表面抗原CD80、CD40及MHC,因此不能成为专职抗原呈递细胞12。

从而影响机体对白念珠菌的免疫反应。

白念珠菌分别以不同形态形成定植和感染状态:

在酵母相存在的情况下,与其他微生物一起形成一种不致病的平衡状态;然而这种平衡状态一旦被打破,比如重大外伤、肿瘤及长期使用化疗和免疫抑制剂等后,白念珠菌就可转变成致病状态,并通过各种方法逃离人体免疫系统的制约,形成各种疾病。

上述内容也提示我们可以通过使用外源性的免疫细胞或细胞因子来治疗白念珠菌病。

4影响芽管致病性的因素白念珠菌作为人体的条件致病菌,正常条件下可与其他微生物形成一种非致病平衡状态。

NairRG等学者分离了患者口腔的细菌和白念珠菌株,把两者菌株的悬浮液按一定比例混合,在37e下共同孵育,发现细菌可以抑制白念珠菌形成芽管14。

任何微生物的生长都需要充足的碳源、氮源以及适当的pH值。

但现在发现除了上述因素外,白念珠菌的芽管形成还要受Na+和K+等比例关系15的影响,其中的任何一种成分改变都需要其他成分比例的改变才能保证其形成。

RodriguesAA等人发现,局部麻醉剂利多卡因或布比卡因等可以影响其芽管的形成,进一步研究证实是由于阻断了钙离子通道14,这也说明Ca2+也是影响芽管形成的重要的因素。

ImanishiY等研究者阐述放线菌酮、放线菌素D均可抑制白念珠菌芽管mRNA合成,其结果不尽相同:

放线菌酮可以抑制出芽,不能形成白念珠菌芽管;而在放线菌素D影响下,白念珠菌可以形成芽管但不能最终形成真菌丝16。

简而言之,体内外影响白念珠菌芽管形成的因素有很多,从而将影响其的致病性。

参考文献1LebererE,ZiegelbauerK,SchmidtA,eta.lVirulenceandhyphalformationofCandidaalbicansrequiretheSte20p-likeproteink-inaseCaCla4p.CurrBio,l1997,7（8）:

539-5462ChengS,ClancyCJ,CheckleyMA,eta.lIdentificationofCandidaalbicansgenesinducedduringthrushoffersinsightintopathogenesis.MolMicrobio,l2003,48（5）:

1275-1288（下转第84页）#125#中国真菌学杂志2006年4月第1卷第2期ChinJMyco,lApril2006,Vol1,No.2如支孢霉的脐状突起、裴氏着色霉的齿状突起,在扫描电镜下则非常清晰。

另外,在电镜下可以观察到,有不少真菌的孢子或菌丝表面具有纹饰,其特点可以作为鉴定的依据。

透射电镜常用来观察真菌细胞壁的超微结构特点,在分类鉴定方面常用来观察产孢细胞的结构,了解细胞壁与孢子发生的关系,基于此来分析孢子发生的过程。

本实验扫描电镜观察发现:

分生孢子末端凹陷,中央偶见孔口,少量菌丝末端细胞壁破裂,推测可能存在内芽生型孢子,有待进一步观察;少量菌丝表面有粗糙纹饰,有助于作为分类鉴定的依据。

透射电镜观察发现:

分生孢子与菌丝分离时全壁断裂,证明其为外生芽殖型孢子;双层隔膜可能与其将要分裂产生子细胞有关;隔膜未见小孔,有待进一步证实。

地霉菌属产孢类型,通常是外生节孢子型与合轴式外生芽殖型。

结合光镜和扫描、透射电镜观察结果,证实此林生地霉不但有外生节孢子,还有丰富的单细胞芽殖型孢子,以及单生或串生的外生芽殖型孢子,偶有内生节孢子。

地霉菌在自然界广泛存在,其代表菌种为白地霉,可从正常人口腔和消化道分离到。

可以引起多系统的感染,如支气管、肺部、口腔、胃肠道、皮肤感染甚至败血症,以支气管感染最多见,偶见全身播散性感染。

头地霉所引起的感染包括败血症,呼吸道感染,胃肠道感染,心内膜炎,肝、肾感染,脑膜炎,骨髓炎和椎间关节炎4。

我科先后从1例脓癣患者的皮损中和1例中毒性表皮坏死松解症患者的血液中分离出林生地霉,说明本菌既能引起皮肤地霉病,也能导致深部组织地霉病。

对本菌的形态学描述不仅有助于了解它的产孢方式,也为临床医生发现此菌和诊断该病提供了帮助。

参考文献1PimentaRS,AlvesPD,CorreaAJr,eta.lGeotrichumsilvicolasp.nov.anovelasexualarthroconidialyeastspeciesrelatedtothegenusGalactomyces.IntJSystEvolMicrobio,l2005,

（1）:

497-5012李秀丽,朱敬先,林元珠,等.我国首见由地霉引起的脓癣一例及实验研究.中华皮肤科杂志,2004,37（8）:

446-4483HoogGSde,GuarroJ,Gen,eta.lAtlasofclinicalfung.i2nde-dition.TheNetherlandsandSpain:

CentraalbureauvoorSchim-melcultures/UniversitateRoviraiVirgil,i2000.227-2334秦振宇,吴绍熙,谭升顺.浅析致病真菌分类的动态性.国外医学皮肤性病学分册,2002,26

（1）:

31-34收稿日期2006-03-10本文编辑王飞（上接第125页）3ChengS,ClancyCJ,CheckleyMA,eta.lTheroleofCandidaalbicansNOT5invirulencedependsupondiversehostfactorsinvivo.InfectImmun,2005,73（11）:

7190-71974SmailEH,JonesJM.DemonstrationandsolubilizationofantigensexpressedprimarilyonthesurfacesofCandidaalbicansgermtubes.Infe