發(fā)布時間：2021-03-29所屬分類：醫(yī)學論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：光滑念珠菌逐漸發(fā)展成為禽念珠菌屬第二大致病菌，該菌通常是口腔、食道、胃腸道的正常菌群，當機體免疫力下降時即表現(xiàn)出對宿主的致病性，菌株一旦進入血液便會擴散到全身，造成系統(tǒng)性念珠菌
摘要：光滑念珠菌逐漸發(fā)展成為禽念珠菌屬第二大致病菌，該菌通常是口腔、食道、胃腸道的正常菌群，當機體免疫力下降時即表現(xiàn)出對宿主的致病性，菌株一旦進入血液便會擴散到全身，造成系統(tǒng)性念珠菌病。光滑念珠菌主要感染雞和鴿，臨床中以禽食欲減退、消瘦、發(fā)育遲緩、羽毛松散和精神沉郁為主要癥狀，剖檢可見嗉囔黏膜表面形成白色假膜或白色圓形隆起潰瘍，形似地毯狀病變，俗稱念珠菌癥。光滑念珠菌侵染過程中以酵母形態(tài)存在，未見其菌絲形態(tài)，入侵時通過形成生物膜來逃避醫(yī)學滅菌、消毒作用，利用黏附素家族形成的黏附素吸附入侵宿主，依靠水解蛋白酶等相關毒力因子破壞宿主細胞，從而表現(xiàn)出致病性。動物機體以巨噬細胞吞噬及氧化應激反應來抵抗光滑念珠菌的侵染，該菌則通過過氧化氫酶和超氧化物歧化酶兩種解毒酶的表達及抗氧化劑谷胱甘肽和硫氧還蛋白的產(chǎn)生來解毒活性氧化物，從而在機體免疫攻擊中幸存。為了應對光滑念珠菌感染造成的經(jīng)濟損失，長時間大規(guī)模的使用抗真菌藥物導致光滑念珠菌耐藥性不斷增強，對一線抗真菌藥物尤其是唑類藥表現(xiàn)出高耐藥性。研究者逐漸傾向于利用天然物質提取物來解決光滑念珠菌耐藥性問題。現(xiàn)從光滑念珠菌病原學、毒力因子及致病性、流行病學、抗菌藥物、檢測技術等方面進行綜述，以期為研制有效抗菌藥物防治念珠菌病提供理論依據(jù)。
關鍵詞：光滑念珠菌;病原學;毒力因子及致病性;流行病學;抗菌藥物
念珠菌病(candidiasis)是由念珠菌屬病原真菌引起的一種降低畜禽采食量、抑制畜禽生長并在嗉囔黏膜出現(xiàn)明顯增厚、被覆假膜或潰瘍?yōu)橹饕“Y的疾病[1]。念珠菌廣泛存在于禽類的消化道中，雞、鴿感染性強，其次為鴨、鵝[2]，俗稱鵝口瘡。臨床中常見菌種為白色念珠菌、光滑念珠菌、近平滑念珠菌、都柏林念珠菌、熱帶念珠菌[3]。本研究就禽光滑念珠菌現(xiàn)有研究情況進行綜述，以期為研究者提供更準確系統(tǒng)的參考。
1病原形態(tài)特征
光滑念珠菌有性期隸屬于子囊菌門、半子囊菌綱、酵母目、酵母科，無性階段隸屬于半知菌門、芽孢綱、隱球酵母目、隱球酵母科、念珠菌屬。在沙保羅培養(yǎng)基中37℃培養(yǎng)24～48h，可形成具有酵母樣氣味、乳白色、凸起、濕潤、表面光滑、邊緣整齊的菌落，在科馬嘉顯色培養(yǎng)基(CHROMagar)中產(chǎn)生較大、白色、周邊稍有淡紫色的菌落，TTC-沙氏培養(yǎng)基中菌落呈深紅色;孢子呈球形或卵圓形，直徑2～4μm，革蘭氏染色陽性，著色不均勻[4-5]。念珠菌屬包含150多個種，臨床中最常見的主要有白色念珠菌和光滑念珠菌，然而在系統(tǒng)發(fā)育上，光滑念珠菌與非致病性酵母的親緣關系比與其他致病性念珠菌的親緣關系更近[6]。光滑念珠菌是一種單倍體發(fā)芽酵母，只能以酵母形式生長，30%念珠菌病由其引起，是唯一不在血清中形成芽管、致病過程中不形成菌絲[7]、1%-吐溫80-玉米瓊脂培養(yǎng)基中不形成厚膜孢子的念珠菌[8]。
2毒力因子及致病性
為了更好地在宿主體內(nèi)定植，光滑念珠菌會表達多種毒力因子，如酵母與菌絲的形態(tài)轉變、黏附素表達、水解蛋白酶合成、生物膜形成和對氧化應激的反應。
2.1酵母菌絲二形態(tài)特性
白色念珠菌在致病過程中會出現(xiàn)酵母到菌絲形態(tài)的轉變，且在不同的致病部位，菌絲的形態(tài)亦有差異，然而光滑念珠菌在致病性過程中并未發(fā)現(xiàn)其酵母與菌絲的二形態(tài)轉變，更多的是以酵母的形式存在，2000年，Csank等[9]首次報道了在固體氮饑餓培養(yǎng)基上光滑念珠菌發(fā)生了形態(tài)變化，并以假菌絲的形式生長;2016年，Sasani等[10]發(fā)現(xiàn)高CO2壓力(10%)下培養(yǎng)72h可刺激和誘導光滑念珠菌假菌絲的形成;光滑念珠菌與巨噬細胞共同培養(yǎng)6個月，能產(chǎn)生假菌絲結構，并進化成超強毒力表型，其特征是造成巨噬細胞更高程度的損傷，逃逸速度更快[11]。
2.2黏附素表達
黏附素是光滑念珠菌的重要毒力因子，研究表明，該真菌不僅可黏附在宿主細胞(上皮細胞、內(nèi)皮細胞和免疫細胞)上，而且還能附著在其他微生物和非生物表面，并通過形成生物膜來逃避滅菌作用。黏附素Epa1、Epa6和Epa7與細胞毒性受體NCR1之間的相互作用是清除體內(nèi)光滑念珠菌的關鍵[12]。在光滑念珠菌中，黏附素基因Epa1編碼與上皮細胞相互作用至關重要的黏附素，調節(jié)亞基Gal11A在轉錄因子Pdr1調控的黏附素基因Epa1表達和與上皮細胞的黏附中起關鍵作用，這可能是治療高黏附性光滑念珠菌感染的一個新的治療靶點[13]。上皮黏附素家族的黏附素是光滑念珠菌的主要黏附素，本質是通過范德華力介導的細胞表面吸水性促進與宿主上皮細胞和巨噬細胞的黏附[14]。巨噬細胞通過細胞表面模式識別受體在清除真菌病原體方面起著至關重要的作用，光滑念珠菌更易被巨噬細胞吞噬，在巨噬細胞中持續(xù)生長，大量繁殖，最終由于真菌負載而導致細胞溶解，并被吞噬到新形成的稱為吞噬小體的細胞器中，吞噬小體通過蛋白質和溶酶體的募集而成熟。光滑念珠菌具有解毒氧自由基和破壞正常吞噬小體成熟的能力，從而抑制吞噬小體的形成和吞噬小體的酸化，研究發(fā)現(xiàn)，C型凝集素受體Dectin-2缺乏影響了光滑念珠菌在巨噬細胞介導的吞噬作用的某些階段，但不是所有階段，因為Dectin-2需要與Fcrγ鏈偶聯(lián)才能傳遞信號[15]。病原真菌中，細胞壁既提供了對宿主組織的入侵至關重要的黏附性，也提供了對宿主防御機制的保護，細胞壁尤其是細胞壁蛋白對真菌的生長、毒力和致病性至關重要，并在介導宿主與真菌的相互作用中起著重要作用;同時，真菌細胞壁是抗原的重要來源，已成為抗真菌藥物開發(fā)的靶點，目前已開發(fā)了幾種基于細胞壁成分的疫苗來對抗念珠菌病，包括蛋白靶向疫苗和糖結合疫苗[16]。
2.3水解蛋白酶相關毒力因子
蛋白酶、脂肪酶、磷脂酶、酯酶和溶血素等水解酶是光滑念珠菌重要的毒力因子。蛋白酶負責蛋白質的降解，導致組織浸潤，天冬氨酸蛋白酶是光滑念珠菌在巨噬細胞中存活、細胞壁維持、重塑及細胞與細胞間相互作用的重要毒力因子，光滑念珠菌基因組中包含11個非分泌型天冬氨酸蛋白酶基因[17]。磷脂酶可促進細胞膜磷脂的破壞，導致細胞損傷和溶解，包括可降解宿主屏障和入侵周圍組織的酶，以及參與寡肽和鐵轉移的蛋白，磷脂酶可將磷脂水解成脂肪酸。光滑念珠菌分泌的所有種類的磷脂酶都會對宿主細胞膜產(chǎn)生損害，這也可能使受體暴露以促進黏附。CgVps15和CgVps34分別是Ⅲ類3-激酶磷脂酰肌醇的調節(jié)和催化亞基，其磷酸化磷脂酰肌醇的第3羥基產(chǎn)生3-磷酸磷脂酰肌醇，可調節(jié)光滑念珠菌致病的幾個方面，包括囊泡運輸、自噬、膜動力學、宿主細胞黏附和分化、細胞內(nèi)存活和全身感染中的毒力[18]。多藥耐藥轉運蛋白CgTpo1_1和CgTpo1_2在光滑念珠菌毒力中起作用，CgTPO1_1或CgTPO1_2基因缺失均可提高光滑念珠菌的存活率，在生物膜形成過程中CgTPO1_2表達上調，它的缺失會導致黏附素編碼基因在生物膜形成過程中表達降低，CgTPO1_2的表達降低了質膜電位，影響了麥角甾醇和脂肪酸的含量[19]。
2.4生物膜系統(tǒng)
生物膜是一種穩(wěn)定的、由微生物細胞、胞外聚合物和其他非生物物質組成的復雜混合物的微生態(tài)系統(tǒng)，是念珠菌毒力的主要因素之一，具有適應各種不同生境的能力[20]，其特征是細胞不可逆地附著在表面并嵌入細胞外聚合物產(chǎn)生的基質中，這種獨特的環(huán)境有利于為微生物病原體提供免受宿主免疫防御的保護，抵抗物理和化學壓力，增加養(yǎng)分可用性，加強復雜的群落互動及新陳代謝合作[21]。光滑念珠菌生物膜較薄，厚度為75～90μm，是正常白色念珠菌生物膜厚度的一半，僅由酵母細胞組成，細胞密度較高，緊密堆積在一起，可產(chǎn)生大量蛋白質、碳水化合物及少量細胞外基質和胞外DNA，生物膜形成末期的生物量極少，但耐藥性更強[22]。現(xiàn)階段已有小鼠、果蠅模型探究光滑念珠菌生物模型形成特性，未來的研究需結合生物膜形成的體外模型和動物模型、組學方法和正向或反向遺傳學，以擴大對光滑念珠菌生物膜形成的現(xiàn)有知識，并揭示其抗真菌耐受性的機制。
2.5氧化應激反應
光滑念珠菌的另一個重要毒力因素是對氧化應激的反應，并表現(xiàn)出對氧化應激更高的耐受性，在感染過程中，這些酵母必須應對宿主吞噬細胞在吞噬爆發(fā)期間產(chǎn)生的活性氧物種，在這種毒力因子的表達中，細胞壁是基礎，病原體通過解毒酶(過氧化氫酶和超氧化物歧化酶)的表達及抗氧化劑谷胱甘肽和硫氧還蛋白的產(chǎn)生來解毒這些活性氧物種，從而在免疫攻擊中幸存[17]。盡管如此，研究者推測氧化應激反應在殺死光滑念珠菌方面起著很小的作用，因為試驗中抑制巨噬細胞中氧化應激反應的產(chǎn)生并沒有導致真菌存活率的增加[23]。在光滑念珠菌中有兩種氧化應激反應途徑，一種是由谷胱甘肽Grx1-5、谷胱甘肽還原酶Glr1組成的非冗余谷胱甘肽(GSH)途徑;一種是由硫氧還蛋白Trx1-3、硫氧還蛋白還原酶Trr1/2、過氧化物氧化還蛋白Tsa1/2、硫醇基過氧化物酶GPX1-3組成的硫氧還蛋白(TRX)途徑，這些硫醇過氧化物酶需GSH或TRX提供的還原力來中和過氧化物，保護機體免受氧化損傷。光滑念珠菌中過氧化物氧還蛋白(PRX)是以硫醇為基礎的過氧化物酶。PRX在低水平的H2O2、有機過氧化物和過氧亞硝酸鹽存在的情況下具有抗氧化活性，其特點是催化速率快，對過氧化物的反應性高[24]。
2.6致病性特征
光滑念珠菌是一種異常耐受的生物，能在免疫系統(tǒng)細胞內(nèi)生存和復制。易感染1～2周齡雛禽，主要癥狀在消化道，尤其是嗉囔，肝臟、肺臟偶爾可見癥狀，一般呈慢性病程，臨床無特殊癥狀，僅表現(xiàn)為食欲不佳、發(fā)育遲緩、精神不振。眼觀可見嗉囔黏膜形成黃白色假膜，黏膜表面覆蓋假膜性斑塊及易于刮落的壞死物，嗉囔或食道腫脹，黏膜上皮復層扁平細胞全層呈現(xiàn)增生及肥厚，尤其是角質層過度角質化，此處可分離到光滑念珠菌病原菌，臨床中急性病者無癥狀時就快速死亡。發(fā)生此病的家禽易產(chǎn)生維生素B缺乏，可能是阻礙宿主細胞吸收所致。病禽排出的糞便如果對飼料和飲水造成污染，就會經(jīng)消化道引起群體性感染，也可通過卵殼造成種蛋感染[21，25]。
3流行情況
念珠菌病是由念珠菌感染引起的一種疾病，長時間使用廣譜抗生素導致光滑念珠菌引起的侵襲性真菌感染發(fā)病率呈上升趨勢，已發(fā)展成為念珠菌屬第二大致病菌[26]。除人類外，光滑念珠菌是許多種寵物鳥，如鸚鵡、相思鳥或候鳥的常見共生菌，當機體免疫力下降時就會轉變?yōu)橹虏【N，越來越多的研究表明，鳥類作為一種運輸者，促進了許多病原體的傳播，包括病毒、細菌、真菌和寄生蟲，鳥類通過在廣闊的海洋和陸地環(huán)境中釋放糞便來促進酵母菌的傳播，人類可能通過接觸環(huán)境中的鳥類排泄物直接感染光滑念珠菌，或通過攝入被鳥類排泄物污染的食物間接感染。人類和鳥類分離株的遺傳同源性也清楚地表明，海鷗在從人類環(huán)境中獲得的光滑念珠菌的擴散中發(fā)揮了作用[27]。家禽和野生鳥類是潛在致病酵母菌的儲存庫，它們可以很容易地通過糞便在環(huán)境中傳播酵母菌，這些在泄殖腔、糞便、雞蛋中分離到的主要是念珠菌屬、毛孢子菌屬、隱球菌屬、紅酵母屬[28]。
光滑念珠菌可通過口腔、食道、胃腸道、生殖道感染，并會隨著血液傳播到易感宿主的內(nèi)臟造成全身感染，引發(fā)系統(tǒng)性念珠菌病，從而對血液、心臟、大腦、骨骼和身體的其他部位造成影響，在牛、犢牛和綿羊長期服用抗生素和皮質類固醇后，可能會發(fā)生系統(tǒng)性念珠菌病[29]。因此，光滑念珠菌必須發(fā)展出一種策略來抵消或繞過宿主的防御系統(tǒng)，從而使這種真菌能引起全身性疾病。研究發(fā)現(xiàn)，光滑念珠菌有一個顯著特征，其能在小鼠體內(nèi)持續(xù)較長時間的系統(tǒng)感染，但不會殺死動物，也不會引起強烈的炎癥反應。事實上，即使是免疫能力強的小鼠也不能在幾周內(nèi)清除光滑念珠菌感染，這表明免疫逃避是光滑念珠菌致病性的一個重要方面[30]。
4抗真菌藥物
臨床中抗真菌藥物的使用增強了光滑念珠菌對唑類、棘球菌素類、烯丙胺類、多烯類等抗真菌藥物的耐藥性，尤其是對唑類抗真菌藥物表現(xiàn)出較高的抗藥性[31]。光滑念珠菌的老化使其具有更強的毒性，從而表現(xiàn)出對氟康唑更強的耐藥性，在抗真菌治療過程中了解慢性感染期間真菌種群的變化，可以有效緩解真菌耐藥性問題[32]。光滑念珠菌如何迅速獲得對多種藥物的耐藥性尚不清楚，DNA修復缺陷可能是導致耐藥性的各種基因變化加速出現(xiàn)的原因[33]。新的抗真菌藥物研究至關重要，新型棘球蚴素CD101、新型1，2，4-三唑吲哚、呋喃類二萜化合物多鋁酸1等表現(xiàn)出對光滑念珠菌較強的抗菌活性[34-36]。明膠納米粒、殼聚糖可將兩性霉素B轉運至病原體棲息的巨噬細胞，從而解決藥物對細胞間真菌滲透性差的問題[37-38]。預先接種低毒力的光滑念珠菌也可起到保護作用，且這種保護是長期的，但不適應特異性免疫[39]。
隨著新型藥物的研發(fā)，天然抗菌藥表現(xiàn)出良好的抗菌活性。蝎毒中大量活性肽物質表現(xiàn)出良好的抑菌效果[40-41]，茶樹葉中提取的兒茶素[42]、響尾蛇毒液中提取的一種高度堿性肽[43]、附生馬兜鈴草中的原花青素聚合單寧[44]、氧釩水楊烯氨基酸配合物[45]、兩棲林蛙脂肪組織獲得的牛蛙油[46]、黃連葉精油[47]、姜黃素[48]等均具有良好的抗菌、消炎作用。研究發(fā)現(xiàn)，有機蜂膠具有很強的抗炎作用，對光滑念珠菌及其生物膜培養(yǎng)均顯示出抗真菌活性，其作用機制是通過減少核因子-κB(NF-κB)的活化、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的釋放和中性粒細胞的遷移，并在較低濃度下抑制酵母細胞與角質形成細胞的黏附率[49]。
5檢測技術
真菌生物學純化培養(yǎng)是光滑念珠菌檢測的金標準，但其檢測速度慢、時間久，近年來一些基于磁共振等能快速檢測血液中念珠菌菌種的技術已發(fā)展起來，多重串聯(lián)PCR全血、血清、血漿早期檢測白念珠菌病的比較發(fā)現(xiàn)，在血清和血漿中檢測到念珠菌DNA的頻率比在全血中更高，但這些方法仍有一些敏感性和特異性問題[50-51]。研究發(fā)現(xiàn)，與巢式PCR、反向PCR相比，SYBRGreen實時熒光定量PCR技術可在1h內(nèi)完成真菌檢測過程，光滑念珠菌最低檢出濃度為10拷貝/μL，并與其他念珠菌屬病原無交叉反應，特異性較高[52]，采用基因芯片技術也可準確快速地檢測出致病性念珠菌，比PCR檢測結果更可靠。石星亮等[53]利用免疫層析技術，采用雙抗夾心法制作成檢測白色念珠菌的檢測卡，可檢測的最低濃度為104CFU/mL，檢測速度快，準確率高。盡管現(xiàn)在市面上有利用乳膠凝集試驗檢測血清中菌體蛋白標志物的方式來判別念珠菌感染情況的商品化檢測試劑盒，但其靈敏度很低，且在檢測過程中菌體蛋白標志物易與相關的抗體形成免疫復合物，從而影響檢測結果準確度。隨著科技的進步，針對轉錄間隔區(qū)域(TIS)的寡核苷酸陣列系統(tǒng)、DNA微陣列芯片、Luminex技術、臨床試驗系統(tǒng)、蛋白質組、碳源檢測、有限數(shù)量生長試驗、熒光探針、基質輔助激光解析鑒定及電離飛行時間質譜等測定方法逐漸成熟，如在臨床中應用最普遍的API20CAUX試紙條及商用光循環(huán)Septi-Fast系統(tǒng)等檢測技術。
6展望
念珠菌病是一種人畜共患病，感染病原種類多樣，癥狀相似難以區(qū)別，不同物種中致病性特征不同，在禽類中主要引起消化道疾病，而在感染人的過程中不僅引起皮膚性真菌病，也極易引起陰道感染，且念珠菌毒力因子差異明顯，抗真菌藥物敏感性不同，尤其是光滑念珠菌，表現(xiàn)出與其他念珠菌屬真菌不同的毒力特性及藥物敏感性。因此，在臨床中辨別真菌感染種類至關重要。盡管現(xiàn)階段對光滑念珠菌已有了一些了解，但關于其致病性毒力因子及過程、耐藥性不斷增強的機制及其感染動物治療模型仍有待進一步探究。——論文作者：張雙，郭禹，薛文慧，趙千惠，霍書英*
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