关于念珠菌水解酶的研究进展

世界最新医学信息文摘 2021年第21卷第23期145
投稿邮箱:sjzxyx88@126
作者简介:孙博,女,汉族,研究生在读;专业:皮肤病与性病。
水力分级机
·综述·
关于念珠菌水解酶的研究进展
孙博,陆洁(通信作者*)
(承德医学院附属医院皮肤病与性病科,河北 承德 067000)
摘要:念珠菌是一种寄生于人类黏膜表面的条件致病菌,是导致免疫功能低下人侵袭性真菌感染的主要病原菌。目前,已知真菌的感染与多种因素相关,酶类在其中起关键作用,蛋白水解酶能够破坏宿主组织细胞,协助白念珠菌形成感染灶。磷脂酶可帮助粘附上皮细胞,渗透宿主细胞,有助于真菌的侵入。脂肪酶可为真菌生长获取营养,粘附宿主细胞组织,与其他酶协同作用,对宿主免疫炎症反应的启动加以阻断并通过溶解竞争菌达到自我防御目的。溶血因子可使念珠菌破坏宿主的红细胞后获取铁元素,这种能力可为念珠菌提供营养物质。该文主要对白念珠菌黏附和侵袭宿主过程中关键的水解酶进行
综述,为理解白念珠菌致病机制以及选择潜在的药物靶点提供指导。关键词:白念珠菌;毒力因子;蛋白酶;磷脂酶;脂酶;溶血因子
中图分类号:R756   文献标识码:A     DOI :10.3969/j.issn.1671-3141.2021.23.051
本文引用格式:孙博,陆洁.关于念珠菌水解酶的研究进展[J].世界最新医学信息文摘,2021,21(23):145-146.
真菌是生物界中的一大类,迄今发现能引起人或动物致病的约400多种。真菌性皮肤病发病率呈逐年升高趋势,其致病机制至今仍是研究的热点问题。
在2011年一项关于甲真菌病分离菌株细胞外水解酶活性的测定发现,酯酶、酯脂肪酶、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶、α-甘露糖苷酶、
萘酚-AS-BI-磷酸水解酶在特定环境中,其活性与菌株的种类有关,并对甲真菌病的临床表现可能有
一定影响[1]。Brasch J 等[2]
的研究中脂酶可催化水解一、
二和三酰基甘油的酯键,证实皮肤癣菌在含脂质和仅含角蛋白的培养基中都能产生脂酶。Akao T 等[3]的研究中,α-甘露糖苷酶参与甘露聚糖蛋白的水解,甘露聚糖是真菌细胞壁含量最高的一种糖,在11例皮肤癣菌急性感染病例中(病程<6
周)此酶均有表达。aladron V 等[4]
发现N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶对几丁质有非特异性水解作用,几丁质是真菌相对特异的细胞壁结构,在菌丝生长过程中,几丁质合成酶与几丁质水解酶的分泌保持平衡。由此看出水解酶可能参与身体不同组织的真菌感染过程。
念珠菌属(Candida)属于类酵母菌,又称假丝酵母菌,是人体胃肠道、泌尿生殖道及皮肤上的正常菌,属机会致病菌,可引起皮肤真菌病,也可引起深部真菌病,如念珠菌肉芽
肿等[5]
是院内真菌感染最常见的病原菌。现如今在全球范围内最重要的条件致病真菌是念珠菌属[6]。近年来,
智能巡检终端
由于广谱抗生素和免疫抑制剂广泛使用,免疫功能受损患者增多,念
珠菌病的发病率不断升高,可导致危及生命的系统性感染[7]
。念珠菌病中以白念珠菌引起的组织感染最为常见。根据美国国家健康统计中心的数据显示,白念珠菌仍是引起侵袭性念
珠菌病最主要的病原体[8]
。在Ramos 等[9]的研究中,
从皮肤病变中分离出的不同种类念珠菌均能产生蛋白酶、磷脂酶、脂酶等,同时都是与真菌感染过程直接相关。也有研究发现,白念珠菌黏附到宿主细胞表面,并生长出菌丝,白念珠菌菌丝便会分泌水解酶,以促进白念珠菌通过内吞作用及积极渗透完
成主动渗透[10]
水解酶是白念珠菌治病过程中重要的参与者。关于蛋白酶:在Pichova 等[11-12]的研究中证明,
蛋白酶是念珠菌致病过程中产生最有意义水解酶之一,蛋白酶可破坏宿主黏膜,并降解一些重要的免
疫防御蛋白质。这种酶的作用可保证真菌在宿主组织中的存活并促进其侵袭能力。蛋白酶是指具有分解肽键功能,可将蛋白质分解为肽链或氨基酸的一类酶。蛋白酶按作用模式和活性部位可分为8类:天冬氨酸蛋白酶、天冬酰胺蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、谷氨酸蛋白酶、金属蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、苏氨酸蛋白酶及其他未知蛋
白酶[13]
。天冬氨酸蛋白酶
(Sap)在念珠菌中研究得最清楚[14]。天冬氨酸蛋白酶家族可能影响念珠菌黏附、定植、营养和播
散,外分泌的蛋白酶还可通过激活和刺激白细胞介素及其他
细胞因子表达而介导宿主的炎症免疫应答[15],
在白念珠菌免疫逃避中起重要作用。
关于磷脂酶:白念珠菌分泌的磷脂酶首先由Costa 等人在20世纪60年代后期发现[16]。在对于白念珠菌的磷脂酶相关研究中,发现该酶可帮助粘附上皮细胞,渗透宿主细胞,侵入重建人类口腔上皮,控制细胞信号的传导等[17-18]。根据磷脂酶作用于磷脂中脂键的差异,将其分为A,B, C,D 四类胞外磷脂
酶分别作用于甘油磷脂分子中不同的酯键,使甘油磷脂水解形成溶血磷脂,引起细胞损伤。A 是一种膜蛋白,可以促进炎症反应。国内外对磷脂酶B 的研究较多,其是一种分泌型糖蛋白,在白念珠菌中已经分离得到磷脂酶B1、B2 和B5三种亚型。磷脂酶B 的活性和白念珠菌的致病性密切相关。磷脂酶C 和磷脂酶D 不仅参与表型转换以及信号转导,而且可促进白念珠菌与宿主细胞的黏附。同时,念珠菌分泌的磷脂酶在白念珠菌血源性感染中也是一个重要毒力因子,通过对宿主细胞的直接损伤和水解可能是其致病的主要机制[19]。因此,磷脂酶在真菌细胞内合成,分泌至细胞外发挥作用,许多分泌型磷脂酶具有糖基化基团,以促进细胞膜或细胞壁结合继而促进白念珠菌在体内的入侵、存活和致病,还可逃避宿主
免疫防御机制[20]
关于脂肪酶:在对白念珠菌的研究发现脂肪酶作用包括消化脂类物质为真菌生长获取营养,粘附宿主细胞组织,与其他酶协同作用,对宿主免疫炎症反应的启动加以阻断并通过溶解竞争菌达到自我防御目的,甚至能影响宿主巨噬细胞萎凋机
的吞噬作用[21]
白念珠菌分泌的脂肪酶通过水解宿主细胞的脂质而发挥其毒性作用,脂肪酶也可能通过产生活性氧使宿主的巨噬细胞和肝细胞受损,对宿主的巨噬细胞和肝细胞发
挥毒性作用[22]
白念珠菌脂肪酶是细胞外水解酶,且白念珠菌至少拥有10个脂肪酶编码基因,它们的表达很大程度上受感染阶段
的影响。WernerH [23]
首先描述了念珠菌致病菌株中的脂肪酶活性。1997年,FuY 等[24]分离出白念珠菌中第一个克隆的脂肪酶基因,名为Lip1。2000年,Hube 等[25]报道了该脂肪酶基因家族9个新成员的存在(Lip2~Lip10)。另有研究发现,脂肪酶在体内外高度灵活性的表达可能有助于白念珠菌对宿主组织造成持续性损害[26]。Maria 等[27]利用白念珠菌释放的细胞外脂肪酶直接与单核细胞作用,发现脂肪酶对正常单核细胞的作用取决于孵育时间和剂量。高剂量的脂肪酶能够诱导细胞质的LDH(乳酸脱氢酶)释放和核形态的严重变化,从而支持真菌脂肪酶直接与这种哺乳动物细胞相互作用并产生损害。Paraje 等[28-29]使用来自白念珠菌的纯化脂
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肪酶,提供了有关该脂肪酶对免疫系统细胞和宿主实质细胞直接作用的重要证据,并报道了这种脂肪酶具有诱导高浓度有氧化合物产生和细胞凋亡的能力。Castillo 等[30]评估了分离自口腔损伤患者的念珠菌病原菌中脂肪酶的活性,结果为所有病变的临床分离株均具有脂肪酶活性。脂肪酶在白念珠菌的侵袭、表达中发挥较大作用。由此得出,脂肪酶在白念珠菌的侵袭、表达中发挥较大作用。
关于溶血因子:Favero 等[31]研究发现,
大多数白念珠菌能产生轻微的溶血活性。也有研究表明白念珠菌可分泌溶血酶分解血红蛋白获取铁的能力,对宿主而言,此溶血因子是毒
性因子[32]
溶血性可使念珠菌破坏宿主的红细胞后获取铁元素,这种能力可为念珠菌提供营养物质。念珠菌的溶血特性也是由一系列基因编码,但是其产生和诱发的机制目前尚待研究。
本文综述了在真菌感染致病过程中,不同种类的水解酶可能是重要的毒力因子,对机体产生影响。寻有效的方法减弱或消除这种影响,可能对机体免疫的恢复和对疾病提供新方法。然而,仍有些毒力因子的致病机制尚未完全明了,还需经进一步证实。随着研究的不断深入,将会对真菌致病机制更加明确,为临床的提供新的方案。
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