白念珠菌毒力因子研究进展
牛云彤 李少平
关键词：白念珠菌 毒力因子 致病性 胶霉毒素
白念珠菌是人类生态菌群正常成员之一，也是一种重要的条件致病菌，随分子免疫学、分子生物学技术的发展，该菌入侵和定植于人类宿主的研究也取得很大 成 就。对白念珠菌的许多毒力因子在致病过程中所起的作用有了更进一步认识。本文就近年白念珠菌的毒力研究综述如下。
1 粘附
念珠菌毒力因子可强弱不等，对人的致病力存在很大差。如热带念珠菌在人类和鼠肠道比白 念珠菌容易播散[1]；克柔念珠菌、近平滑念株菌等的毒力较白念株菌弱已被公认 [2]。然而，念珠菌粘附到宿主细胞表面是其致病首要条件。Frand等认为，真菌 细胞表面—即真菌和宿主交界处是毒力分子的发挥作用重要部位。白念珠菌附 着上皮的是表面成分，这些具有粘附作用的表面成分类似于哺乳类动物细胞蛋白受体。Rich ard等根据受体类型，分出五种粘附素，其中有四种粘附素是甘露糖蛋白或甘露聚糖(CAM)， 第五种是几丁质。
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以往认为白念珠菌粘附时有：脂质、蛋白质、β聚糖、几丁质和甘露聚糖。目前认为白念珠 菌CAM为白念细胞壁主要成分，它可以影响和干扰与炎症密切相关的细胞活素。另外，白念 珠菌细胞壁具有许多配体例如：纤维蛋白、盐藻糖受体和N-乙烯葡萄氨受体、层粘连蛋白、 纤维结合素，它们对宿主有特殊选择性。大多数配体表面能够帮助真菌细胞粘附到宿主表面 。总之，白念珠菌粘附通过四种类型，1)结合RGD序列的表面粘蛋白部分为纤连蛋白、玻 连蛋白、胶元层粘连蛋白和其它细胞外基质萄糖蛋白共有。2)表面糖蛋白的蛋白部分以植物 血凝素样的方式结合到宿主膜葡萄糖的蛋白部分。3)念珠菌表面的甘露糖蛋白的多糖部分与 未知的宿主受体结合。Cutler还提出第四种作用类型，即念珠菌细胞表面成分和未知的宿主 受体-配体分子之间的疏水性的相互作用。白念珠菌的疏水性，随菌株的形态的形成而变化 。具有较高粘附性的其芽管具有较强的疏水性[1]。
此外Jimenez-Lucho指出，白念球菌和其它真菌能特异而广泛地与分布在哺乳类细 胞膜上的糖鞘脂乳糖苷神经酰胺结合，此物质在白念的结合中是重要的，它可能只适合酵母 型，因为在体外测试中菌丝并不能和糖鞘脂结合。如这个观察肯定的话，至少有一种粘附素 是特异性的。
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2 酶类-分泌天冬氨酸酶(Saps)
致病性微生物利用许多遗传性特征侵入宿主引起感染，其中最常见的特征是分泌许多酶如Sa ps。白念珠菌分泌的Saps在1965年首先发现，此酶属于Sap类。其结构类似人类的胃蛋白酶 ，是分子量为41.5kDa的一条多肽链，N-和C-末端残基为色氨酸和亮氨酸。在几分钟内形成 二聚体，冻干时对热稳定[3]。
研究表明：SaPs主要由致病性强的白念珠菌分泌，它不仅有较高的蛋白水解活性，而且对感 染鼠有较高的致死性。是白念珠菌的重要毒力因子。理由为：1)在粘附到人类粘膜表皮的 芽生孢子表面可以发现Sap表达。2)在患人类免疫缺陷病毒感染患者中，Sap表达水平明显 高于对照组[4]。3)特异性的抑制剂-胃蛋白酶抑制剂A阻断白色念珠菌在人体角 朊细胞和口腔粘膜的粘附。这种情况也出现在白念珠菌对小鼠皮肤的早期入侵中，并能控制 实验鼠的念珠菌发病过程。4)化学诱变SAP缺陷的突变株对小鼠的亲合力较正常组降低。
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Saps的水解活性是由SAP基因编码，目前发现Saps至少由一个多基因家族的9个基因成员编码 (SAP1-SAP9)[5]。这些基因成员分别位于不同的染色体上，SAP1、SAP2和SAP 4-SAP6在第6条染色体上，SAP3在第3条染色体上，SAP7在第1条染色体上。SAP1和SAP3-SAP7 的表达是某些菌的特征，SAP2在所有的白念珠菌表达，SAP4-SAP6也可在中性pH酵母-菌丝转 化中表达。迄今，SAP7在所有实验生长条件下都是静止的，SAP8和SAPg的表达研究仍在进行 中 。总之，每个基因的表达不仅取决于生长状态，而且也取决于特殊的环境因素，唾液的pH近 中性，SAP4-SAP6编码的Saps可能在口腔念珠菌病的发病中起一定作用。
Sap2p是大多数临床白念珠菌分离产物的Sap酶谱中的主要同功酶。在粘蛋白诱发产生Sap2p 中，发现有几种蛋白底物；酪蛋白、小牛血清、血红蛋白、它们都有诱发Sap的能力[ 6]。在浓缩的白念珠菌芽生孢子培养滤液中含有Sap2p有分解粘蛋白特性，粘蛋白是粘 液的主要成分，在防御潜在致病菌的入侵中起到重要作用。如白念珠菌定殖粘膜表面时，通 过Sap2p的降解粘蛋白作用，使白念珠菌接近上皮细胞或改变细胞表面产生接收信息，引起 白念珠菌播散。研究表明，Sap2p是白念珠菌对分解、穿透粘蛋白屏障的一个重要毒力因子 。
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有报道在HIV感染不同阶段和非感染控制组中，通过检查口腔分离出的白念珠菌测量Sap1、S ap2，发现从症状感染HIV病人分离出来的蛋白酶比非感染者平均高达8倍多并长达到数年之久。而且，从小鼠白念珠菌分离的高浓度蛋 白酶要比低浓度蛋白酶致病性强[10]。到目前虽然Sap-1和Sap-2可以被克隆，但 只Sap-1和Sap-3被分离和表达特征。许多证据提示：Saps可能直接涉及真菌的定植和侵入宿主。
3 表型转换
白念珠菌细胞可以有不同形态，有时和酵母一样为圆形，有时细长菌丝状。白念珠菌形态可 以在酵母和菌丝间进行相互转换，称为表型转换，它可以逃避宿主的攻击。菌丝的形成与发 病机理有一定的关系。以往人们猜测菌丝是一种最常见的入侵形式。酵母形式是一种在上皮 移生形式。但是，在感染部位白念珠菌的酵母和菌丝型均可以找到，有时酵母形式也可入侵 。有实验证明，形态学变化影响发病特征，酵母和菌丝在开始都可以引起肾脏损伤，但只有 菌丝在入侵肾孟中起到决定作用，白念珠菌在没有菌丝的情况也可以侵入一些组织，包括分 离的血管内皮细胞、胃肠道微绒毛。许多研究发现，白念珠菌的酵母和菌丝形式毒力不同。 对入侵组织来说，菌丝形式是必须的有。已发现在37℃形成自发的白念珠菌的突变株，这些 突变株毒力减弱但仍可引起大鼠阴道炎。这是由于菌丝的形成而起到了重要的病理作用。已 证明：从酵母转到菌丝相(芽管)的这一变化是白念珠菌感染转变过程，菌丝多则感染率高 [8]。
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白念珠菌菌丝比酵母细胞更易持续粘附宿主上皮细胞表面，如果菌丝紧密分布宿主某部，它 们可以起到底物作用使其它菌以酵母形式传播。从菌丝粗提物中可提取69和68KD甘露糖蛋白 。白念珠菌的CR2也可以从菌丝细胞的培养液中被纯化，这种蛋白在菌丝形成时活性较高。 白念珠菌的CR3和CR2大多分布在菌丝上，孢子上少或无，CR2是菌丝的孢子获得的生长蛋白 ，二者都是毒力因子。活体实验表明，白念珠菌菌丝具有接触敏感性-即趋触性。在白念珠 菌的组织病理学切片中，菌丝大多是随机分布的，可是在表皮角化层中，菌丝沿着角质层或 垂直于角质层分布。由于菌丝的趋触性决定菌丝在角质层微表面的排列，也决定它较酵母型 更易粘附到宿主细胞上。但白念珠菌的表型转换是可逆的、发生频率较高的一种现象，这种 现象容易被监测到，从急性感染患者分离的白念珠菌比共生的白念珠菌的表型转换更普遍， 白念珠菌对唑类抗性的某些特征与表型转换是不矛盾的，因此表型转换在白念珠菌致病中的 确起着毒力作用，容易入侵和逃避宿主的防御[9]。
4 其它
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近年发现白色念珠菌在引起粘膜疾病时可产生霉菌毒素-胶霉毒素，我们分析阴道念珠菌感 染病人样本，发现胶霉毒素明显增高。正常组阴道样本没有胶霉毒素，可能胶霉毒素在白色 念珠菌毒力中起到重要作用。此外，来已被公认磷酸脂酶也是致病真菌的潜在毒力因子。白念珠菌分泌的磷酸酯酶中以β 蛋白为主，不分泌蛋白的突变珠对小鼠无致病性，而产生此酶的菌珠对小鼠有效病性， 认为磷酸酯酶在真菌的致病性的作用对于研制新的抗毒力的抗真菌策略很重要[10] 。本文只是从条件致病菌——白念珠菌的方面讨论其毒力因子，其实作为致病过程中机体 的抵抗力及其微生态内环境有着更重要的作用，这也是需要加强研究的一面。
作者单位：牛云彤 武警医学院皮肤科，天津 300162
李少平 天津长征医院真菌室
参考文献
[1]De repentigny,L M Phaneuf.Gastrointestion colonization and systemic dissemination by Candida albicans and Candida tropicalis inintact and immun0-com promi sed mice.Infect Immun,1992,60:4907.
, 百拇医药
[2]D Domenico,V Beatrice.A nosocomial cluster of Candida inconspicus in fection in patients with Hematological malignancies.J Clin Microbiol,1998,36(3),794.
[3]L.Goegl,M.Ollert,Korting.The role of Candida albicans sevreted asp artic proteinase in the development of candidoses.J Mol Med,1996,74:135～142.
[4]De Bernardis,R P chiani,M Calccuzzi.P.Elevated aspartic proteinase scretion and experimental pathorgenicity of Candida albicans isolated form oral cavitics of subjects intected with human immunodeficiency virus.Infect Immun,1996,64:466.
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[5]S Dominique H Bernhard.Triple Deletion of the secreted aspartyl prote inase Genes SAP 4,SAP5,and SAP6 of Candida albicans causes attenuated virulenc e.Infection and Immunity,1997,65(9):3539.
[6]White T,N.Agahian.Candida albicans secreted aspartyl proteinases:is renzyme pattern is determined by cell type and levels are determined by envirome ntal fators.J Bacteriol,1995,177:5215～5221.
[7]Antifungal drugtargets: Candida secreted aspartyl protease and fungal wall beta-glucan synthesis Goldman-RC.Infect Agents Dis,1995,4(4)228～47.
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[8]Calderone RA,Braun PC.Adherence and receptor relationship of Candid a abicans.Microbiol Rev,1991,55:13CR2.
[9]F.C odds,Dro Frank,C odds.Swich of phenoctype as anescape mechanism of the intruder.J Med Vet Mycol,1998,26:173.
[10]A.M Ghannoum.Extracellular Phospholipawew as universal virulence fact or in patrhogenic fungi.Jpn J Med Mycol,1998,39(2):55., http://www.100md.com
关键词：白念珠菌 毒力因子 致病性 胶霉毒素
白念珠菌是人类生态菌群正常成员之一，也是一种重要的条件致病菌，随分子免疫学、分子生物学技术的发展，该菌入侵和定植于人类宿主的研究也取得很大 成 就。对白念珠菌的许多毒力因子在致病过程中所起的作用有了更进一步认识。本文就近年白念珠菌的毒力研究综述如下。
1 粘附
念珠菌毒力因子可强弱不等，对人的致病力存在很大差。如热带念珠菌在人类和鼠肠道比白 念珠菌容易播散[1]；克柔念珠菌、近平滑念株菌等的毒力较白念株菌弱已被公认 [2]。然而，念珠菌粘附到宿主细胞表面是其致病首要条件。Frand等认为，真菌 细胞表面—即真菌和宿主交界处是毒力分子的发挥作用重要部位。白念珠菌附 着上皮的是表面成分，这些具有粘附作用的表面成分类似于哺乳类动物细胞蛋白受体。Rich ard等根据受体类型，分出五种粘附素，其中有四种粘附素是甘露糖蛋白或甘露聚糖(CAM)， 第五种是几丁质。
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以往认为白念珠菌粘附时有：脂质、蛋白质、β聚糖、几丁质和甘露聚糖。目前认为白念珠 菌CAM为白念细胞壁主要成分，它可以影响和干扰与炎症密切相关的细胞活素。另外，白念 珠菌细胞壁具有许多配体例如：纤维蛋白、盐藻糖受体和N-乙烯葡萄氨受体、层粘连蛋白、 纤维结合素，它们对宿主有特殊选择性。大多数配体表面能够帮助真菌细胞粘附到宿主表面 。总之，白念珠菌粘附通过四种类型，1)结合RGD序列的表面粘蛋白部分为纤连蛋白、玻 连蛋白、胶元层粘连蛋白和其它细胞外基质萄糖蛋白共有。2)表面糖蛋白的蛋白部分以植物 血凝素样的方式结合到宿主膜葡萄糖的蛋白部分。3)念珠菌表面的甘露糖蛋白的多糖部分与 未知的宿主受体结合。Cutler还提出第四种作用类型，即念珠菌细胞表面成分和未知的宿主 受体-配体分子之间的疏水性的相互作用。白念珠菌的疏水性，随菌株的形态的形成而变化 。具有较高粘附性的其芽管具有较强的疏水性[1]。
此外Jimenez-Lucho指出，白念球菌和其它真菌能特异而广泛地与分布在哺乳类细 胞膜上的糖鞘脂乳糖苷神经酰胺结合，此物质在白念的结合中是重要的，它可能只适合酵母 型，因为在体外测试中菌丝并不能和糖鞘脂结合。如这个观察肯定的话，至少有一种粘附素 是特异性的。
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2 酶类-分泌天冬氨酸酶(Saps)
致病性微生物利用许多遗传性特征侵入宿主引起感染，其中最常见的特征是分泌许多酶如Sa ps。白念珠菌分泌的Saps在1965年首先发现，此酶属于Sap类。其结构类似人类的胃蛋白酶 ，是分子量为41.5kDa的一条多肽链，N-和C-末端残基为色氨酸和亮氨酸。在几分钟内形成 二聚体，冻干时对热稳定[3]。
研究表明：SaPs主要由致病性强的白念珠菌分泌，它不仅有较高的蛋白水解活性，而且对感 染鼠有较高的致死性。是白念珠菌的重要毒力因子。理由为：1)在粘附到人类粘膜表皮的 芽生孢子表面可以发现Sap表达。2)在患人类免疫缺陷病毒感染患者中，Sap表达水平明显 高于对照组[4]。3)特异性的抑制剂-胃蛋白酶抑制剂A阻断白色念珠菌在人体角 朊细胞和口腔粘膜的粘附。这种情况也出现在白念珠菌对小鼠皮肤的早期入侵中，并能控制 实验鼠的念珠菌发病过程。4)化学诱变SAP缺陷的突变株对小鼠的亲合力较正常组降低。
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Saps的水解活性是由SAP基因编码，目前发现Saps至少由一个多基因家族的9个基因成员编码 (SAP1-SAP9)[5]。这些基因成员分别位于不同的染色体上，SAP1、SAP2和SAP 4-SAP6在第6条染色体上，SAP3在第3条染色体上，SAP7在第1条染色体上。SAP1和SAP3-SAP7 的表达是某些菌的特征，SAP2在所有的白念珠菌表达，SAP4-SAP6也可在中性pH酵母-菌丝转 化中表达。迄今，SAP7在所有实验生长条件下都是静止的，SAP8和SAPg的表达研究仍在进行 中 。总之，每个基因的表达不仅取决于生长状态，而且也取决于特殊的环境因素，唾液的pH近 中性，SAP4-SAP6编码的Saps可能在口腔念珠菌病的发病中起一定作用。
Sap2p是大多数临床白念珠菌分离产物的Sap酶谱中的主要同功酶。在粘蛋白诱发产生Sap2p 中，发现有几种蛋白底物；酪蛋白、小牛血清、血红蛋白、它们都有诱发Sap的能力[ 6]。在浓缩的白念珠菌芽生孢子培养滤液中含有Sap2p有分解粘蛋白特性，粘蛋白是粘 液的主要成分，在防御潜在致病菌的入侵中起到重要作用。如白念珠菌定殖粘膜表面时，通 过Sap2p的降解粘蛋白作用，使白念珠菌接近上皮细胞或改变细胞表面产生接收信息，引起 白念珠菌播散。研究表明，Sap2p是白念珠菌对分解、穿透粘蛋白屏障的一个重要毒力因子 。
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有报道在HIV感染不同阶段和非感染控制组中，通过检查口腔分离出的白念珠菌测量Sap1、S ap2，发现从症状感染HIV病人分离出来的蛋白酶比非感染者平均高达8倍多并长达到数年之久。而且，从小鼠白念珠菌分离的高浓度蛋 白酶要比低浓度蛋白酶致病性强[10]。到目前虽然Sap-1和Sap-2可以被克隆，但 只Sap-1和Sap-3被分离和表达特征。许多证据提示：Saps可能直接涉及真菌的定植和侵入宿主。
3 表型转换
白念珠菌细胞可以有不同形态，有时和酵母一样为圆形，有时细长菌丝状。白念珠菌形态可 以在酵母和菌丝间进行相互转换，称为表型转换，它可以逃避宿主的攻击。菌丝的形成与发 病机理有一定的关系。以往人们猜测菌丝是一种最常见的入侵形式。酵母形式是一种在上皮 移生形式。但是，在感染部位白念珠菌的酵母和菌丝型均可以找到，有时酵母形式也可入侵 。有实验证明，形态学变化影响发病特征，酵母和菌丝在开始都可以引起肾脏损伤，但只有 菌丝在入侵肾孟中起到决定作用，白念珠菌在没有菌丝的情况也可以侵入一些组织，包括分 离的血管内皮细胞、胃肠道微绒毛。许多研究发现，白念珠菌的酵母和菌丝形式毒力不同。 对入侵组织来说，菌丝形式是必须的有。已发现在37℃形成自发的白念珠菌的突变株，这些 突变株毒力减弱但仍可引起大鼠阴道炎。这是由于菌丝的形成而起到了重要的病理作用。已 证明：从酵母转到菌丝相(芽管)的这一变化是白念珠菌感染转变过程，菌丝多则感染率高 [8]。
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白念珠菌菌丝比酵母细胞更易持续粘附宿主上皮细胞表面，如果菌丝紧密分布宿主某部，它 们可以起到底物作用使其它菌以酵母形式传播。从菌丝粗提物中可提取69和68KD甘露糖蛋白 。白念珠菌的CR2也可以从菌丝细胞的培养液中被纯化，这种蛋白在菌丝形成时活性较高。 白念珠菌的CR3和CR2大多分布在菌丝上，孢子上少或无，CR2是菌丝的孢子获得的生长蛋白 ，二者都是毒力因子。活体实验表明，白念珠菌菌丝具有接触敏感性-即趋触性。在白念珠 菌的组织病理学切片中，菌丝大多是随机分布的，可是在表皮角化层中，菌丝沿着角质层或 垂直于角质层分布。由于菌丝的趋触性决定菌丝在角质层微表面的排列，也决定它较酵母型 更易粘附到宿主细胞上。但白念珠菌的表型转换是可逆的、发生频率较高的一种现象，这种 现象容易被监测到，从急性感染患者分离的白念珠菌比共生的白念珠菌的表型转换更普遍， 白念珠菌对唑类抗性的某些特征与表型转换是不矛盾的，因此表型转换在白念珠菌致病中的 确起着毒力作用，容易入侵和逃避宿主的防御[9]。
4 其它
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近年发现白色念珠菌在引起粘膜疾病时可产生霉菌毒素-胶霉毒素，我们分析阴道念珠菌感 染病人样本，发现胶霉毒素明显增高。正常组阴道样本没有胶霉毒素，可能胶霉毒素在白色 念珠菌毒力中起到重要作用。此外，来已被公认磷酸脂酶也是致病真菌的潜在毒力因子。白念珠菌分泌的磷酸酯酶中以β 蛋白为主，不分泌蛋白的突变珠对小鼠无致病性，而产生此酶的菌珠对小鼠有效病性， 认为磷酸酯酶在真菌的致病性的作用对于研制新的抗毒力的抗真菌策略很重要[10] 。本文只是从条件致病菌——白念珠菌的方面讨论其毒力因子，其实作为致病过程中机体 的抵抗力及其微生态内环境有着更重要的作用，这也是需要加强研究的一面。
作者单位：牛云彤 武警医学院皮肤科，天津 300162
李少平 天津长征医院真菌室
参考文献
[1]De repentigny,L M Phaneuf.Gastrointestion colonization and systemic dissemination by Candida albicans and Candida tropicalis inintact and immun0-com promi sed mice.Infect Immun,1992,60:4907.
, 百拇医药
[2]D Domenico,V Beatrice.A nosocomial cluster of Candida inconspicus in fection in patients with Hematological malignancies.J Clin Microbiol,1998,36(3),794.
[3]L.Goegl,M.Ollert,Korting.The role of Candida albicans sevreted asp artic proteinase in the development of candidoses.J Mol Med,1996,74:135～142.
[4]De Bernardis,R P chiani,M Calccuzzi.P.Elevated aspartic proteinase scretion and experimental pathorgenicity of Candida albicans isolated form oral cavitics of subjects intected with human immunodeficiency virus.Infect Immun,1996,64:466.
, 百拇医药
[5]S Dominique H Bernhard.Triple Deletion of the secreted aspartyl prote inase Genes SAP 4,SAP5,and SAP6 of Candida albicans causes attenuated virulenc e.Infection and Immunity,1997,65(9):3539.
[6]White T,N.Agahian.Candida albicans secreted aspartyl proteinases:is renzyme pattern is determined by cell type and levels are determined by envirome ntal fators.J Bacteriol,1995,177:5215～5221.
[7]Antifungal drugtargets: Candida secreted aspartyl protease and fungal wall beta-glucan synthesis Goldman-RC.Infect Agents Dis,1995,4(4)228～47.
, http://www.100md.com
[8]Calderone RA,Braun PC.Adherence and receptor relationship of Candid a abicans.Microbiol Rev,1991,55:13CR2.
[9]F.C odds,Dro Frank,C odds.Swich of phenoctype as anescape mechanism of the intruder.J Med Vet Mycol,1998,26:173.
[10]A.M Ghannoum.Extracellular Phospholipawew as universal virulence fact or in patrhogenic fungi.Jpn J Med Mycol,1998,39(2):55., http://www.100md.com