白色念珠菌生物膜耐藥機制研究

甘泉涌

摘 要 本文綜述了白色念珠菌生物膜耐藥機制研究。

關鍵詞 白色念珠菌 耐藥機制

中圖分類號：R379.4 文獻標識碼：A

白色念珠菌 （Candida albicans），又稱白色假絲酵母菌，是一種存在于人體皮膚和粘膜表面常見的條件致病性真菌，屬酵母科念珠菌屬。該菌為菌絲型和酵母型的兩相性真菌，通常為二倍體生物，主要以出芽方式進行無性生殖。白色念珠菌的基因組具有非常強的柔性，標準株SC5314的單倍體有8條染色體，基因組大小16Mb， 其中第1-7條大小恒定，第8條R染色體具多態性。白色念珠菌有21個與細胞壁完整性維持、細胞粘附、侵襲和營養代謝等功能相關的基因，編碼該菌的重要毒力因子。

臨床上常用于抗念珠菌病的藥物有：麥角甾醇合成途徑的三唑類藥物；真菌細胞膜上麥角甾醇的多烯類藥物； 抑制真菌核酸合成的5-氟胞嘧啶與灰黃霉素；以及抑制 -（1，3）-葡聚糖合成酶的棘白霉素類；以及上述藥物與其它非抗真菌類藥物的聯合使用（如氟康唑和環孢菌素A）。但由于臨床上侵襲性白色念珠菌的感染逐年上升和新的耐藥菌株不斷出現。

由于大量廣譜抗生素的濫用，臨床上檢出包括氟康唑在內的耐藥性念珠菌頻率逐年上升。目前已有大量的研究對白色念珠菌耐藥性的機制進行了較為細致的研究，有以下方面：

（1）藥物靶酶基因突變或過表達；

（2）藥物外排泵編碼基因的過度表達；

（3）真菌細胞膜通透性改變導致藥物難以進入胞內，引發耐藥性的產生；

（4）鈣調神經磷酸酶活性上調；

（5）生物被膜的形成導致藥物滲透困難和耐藥相關基因表達增高。可見抑制白色念珠菌生物膜形成是臨床抗該菌感染的關鍵。

生物膜是微生物不可逆地在無活力物體或活組織表面形成的一個由自身產生的細胞外基質包裹微生物聚集群體，是不同于分散浮游狀態細胞的獨特的微生物生存方式，使得微生物能在惡劣的環境中得以生存。臨床上念珠菌生物被膜是指細胞外基質包裹下的孢子、菌絲體及多糖蛋白形成的復合物，表現為在人工器官或導管等惰性材料或生物表面形成的膜狀物（生物膜）。念珠菌一旦形成生物膜，對所包裹的細胞形成一種保護，使其對臨床上所用的抗真菌藥物高度耐受，產生耐受包括兩性霉素B和氟康唑等多重耐藥真菌，它們在停止用藥后，重新開始增殖分裂，導致患者的復發感染，極大的增加了臨床上白色念珠菌感染的治療難度。

目前有關白色念珠菌生物被膜的耐藥機制可能包括以下方面：

（1）生物被膜外的基質所形成的機械屏障，被膜中大量的胞外基質以及菌群之間的狹小空間， 成為阻礙抗生素穿透生物被膜的一道屏障，因而抗生素不能充分滲透到被膜中每個細胞，形成有效的殺菌濃度。

（2）外排泵的活性增加，生物膜可能通過增強細胞對抗真菌藥物的外排來降低胞內藥物的濃度，此機制主要是通過耐藥基因與多藥耐藥蛋白基因調控。

（3）生物膜內細胞的生長減慢。通常情況下，藥物的療效與細胞的生長力密切相關，生長旺盛的細胞對抗真菌藥物的吸收更強。而生長在生物膜內的細胞由于得不到充足的營養供應，生長緩慢，代謝能力降低，藥物吸收少，從而導致藥物的耐藥性增加。

（4）細胞膜表面甾醇代謝的異常， 唑類藥物能夠與C-14去甲基化酶結合，阻礙麥角甾醇的合成，是細胞膜的完整性遭到破壞，從而影響白色念珠菌的生長。研究發現，在成熟時期的生物膜其麥角甾醇的含量降低了50%，而且，成熟期的生物膜其耐藥性大大增加。因此，細胞膜表面甾醇代謝的異常有可能與生物膜的耐藥有關。

（5）壓力應答，在宿主微環境及其他環境條件下，真菌細胞需要面臨多種環境壓力，這些環境壓力主要包括氧化脅迫、抗真菌藥物、酸性或堿性pH、細胞壁損傷、營養物質匱乏、高滲、重金屬離子等為了能在各種環境壓力條件下存活并生長，真菌細胞形成了一系列信號轉導途徑，以對內質網壓力進行應答，介導細胞的存活，這種壓力應答與真菌耐藥性及其他抗逆能力緊密相關。

（6）群體感應：越來越多的研究表明，細菌的群體感應與真菌的致病性、生物膜形成及菌相轉換等密切相關，但對于QS在白色念珠菌耐藥中的作用與機制有待進一步闡明。

參考文獻：

[1] Alcazar-Fuoli L， Mellado E （2014） Current status of antifungal resistance and its impact on clinical practice. Br J Haematol 166： 471-484.

[2] Guo F， Yang Y， Kang Y， Zang B， Cui W， Qin B， Qin Y， Fang Q， Qin T， Jiang D， Li W， Gu Q， Zhao H， Liu D， Guan X， Li J， Ma X， Yu K， Chan D， Yan J， Tang Y， Liu W， Li R， Qiu H， China ST （2013） Invasive candidiasis in intensive care units in China： a multicentre prospective observational study. J Antimicrob Chemother 68： 1660-1668.

[3] Liu S， Hou Y， Chen X， Gao Y， Li H， Sun S （2014） Combination of fluconazole with non-antifungal agents： a promising approach to cope with resistant Candida albicans infections and insight into new antifungal agent discovery. Int J Antimicrob Agents 43：395-402.