白念珠菌酵母相-菌丝相形态转换机制的研究进展

白念珠菌是人体内重要的条件性致病真菌,形态多样性是其重要的生物学特征,不同形态细胞之间可相互转换。酵母相-菌丝相形态转换是白念珠菌中典型形态转换系统,与白念珠菌粘附、侵袭性等方面密切相关。宿主相关环境因素作用于白念珠菌,激活相应的信号传导通路,调控下游应答基因的表达,共同调控白念珠菌菌丝发育。结合目前关于白念珠菌形态转换的研究,认为广泛和深入的信号通路主要有:环磷酸腺苷/蛋白激酶A(c AMP/PKA)信号通路、丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号通路、Rim101介导的p H信号通路和Tup1介导的负调控信号通路共同调控形态转换。该文将近年来国内外白念珠菌形态转换及其信号传导通路调控机制方面的进展进行综述分析。     

白念珠菌形态转换及其调控机制的研究进展

白念珠菌是人体内正常的共生微生物,也是最常见的机会性致病真菌。该菌最重要的生物学特征是其形态的多样性,不同形态细胞之间可频繁地相互转换。这种形态的可塑性与白念珠菌在宿主体内的定植能力、侵染性以及有性生殖等方面均有密切关系,也是该菌对外界环境变化的适应策略。酵母–菌丝相和white-opaque形态转换是白念珠菌中两种典型形态转换系统。宿主相关的环境因子和白念珠菌内源基因共同参与这些形态转换的调控。该文将综述近年来白念珠菌形态转换及其调控机制方面的进展,重点介绍参与菌丝发育和white-opaque形态转换的关键因子和调控通路。     

白念珠菌菌丝转录活化因子协同作用的研究进展

从酵母转变为菌丝来适应不同的环境的能力是白念珠菌的特性之一,而菌丝体是其侵入宿主细胞引起机体全身性感染所必需的重要致病因素之一。白念珠菌这种重要的形态转换受到多种菌丝相关基因的调控。本文主要综述促有丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)途径的转录活化因子Cph1p和cAMP蛋白激酶A(cAMP/PKA)调节途径中的转录活化因子Efg1p对菌丝形态转换的影响,以及两者与调节白念珠菌毒力的转录活化因子TEA/ATTS家族中的Tec1p对于分泌型天冬氨酸蛋白酶家族(Secreted aspartyl proteinases,SAPs)中SAP5的协同调节作用,以对可能存在于不同的菌丝转录活化因子之间对菌丝形态转换调控的协同作用进行初步探讨。     

影响白念珠菌表型的信号通路及其转录因子研究进展

白念珠菌是最常见的人类条件致病性真菌。白念珠菌在接受环境刺激信息后,能通过多种信号转导途径使菌体发生形态、毒力等各种表型转换,从而适应生长环境,易于在宿主体内潜伏或致病。该文对白念珠菌表型转换信号通路中主要转录因子的最新研究进展进行了概述,重点介绍介导白念珠菌形态转换和毒力等表型的信号转导主要通路:cAMP-PKA通路和MAPK通路,这些通路的终点都是相关转录因子,如Efg1、Cph1。转录因子能与基因启动子结合,调控白念珠菌相应基因的转录,从而促进或抑制信号的传达,影响白念珠菌的增殖、形态转变、致病力等。可为相关研究工作者进一步了解白念珠菌表型转换的调节机制提供参考。     

白念珠菌Ras/cAMP/P KA途径研究进展

白念珠菌引起的真菌感染严重威胁着人类健康。Ras/cAMP/PKA途径在白念珠菌菌丝发育、生物被膜形成、有性生殖以及耐药性中起着重要的调控作用,该通路由GTPases(Ras1和Ras2)、腺苷环化酶(Cyr1)、cAMP水解酶(Pde1和Pde2)以及PKA激酶(包括催化亚基Tpk1和Tpk2,调节亚基Bcy1)构成。环境因子通过Ras/cAMP/PKA途径调控下游转录因子,进而调节白念珠菌多种生物学行为。文中综述了近年来白念珠菌Ras/cAMP/PKA信号通路感应胞外环境因子和调控细胞行为等方面的研究进展。     

大蒜素对白念珠菌形态转换的影响研究

目的探讨大蒜素对白念珠菌形态转换的影响及其作用机制。方法倒置显微镜观察白念珠菌菌丝形成的体外动力学过程;采用CLSI-M27-A3微量液基稀释法检测大蒜素对白念珠菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC);倒置显微镜观察不同浓度大蒜素对白念珠菌在Spider液体培养基中菌丝形成的影响;qRT-PCR法检测在不同浓度大蒜素作用下白念珠菌菌丝相关基因HWP1、ALS1、EFG1、PDE2表达水平的变化。结果白念珠菌在Spider液体培养基中6 h时出现较长菌丝,24 h后镜下可见大量念珠菌菌丝包裹酵母细胞,紧密交错;大蒜素对白念珠菌的MIC值为25μg/mL;倒置显微镜观察(25~100)μg/mL浓度的大蒜素能明显抑制Spider液体培养基中白念珠菌菌丝的生长;qRT-PCR结果显示,在(25~100)μg/mL浓度的大蒜素作用下,白念珠菌菌丝相关基因表达下调。结论大蒜素能有效抑制白念珠菌的形态转换,其作用机制可能与调节菌丝形成相关基因的表达水平有关。     

高亲和性铁离子渗透酶Ftr1和Ftr2调控白念珠菌生长和形态

摘要:【目的】通过分析FTR1、FTR2基因缺失株在不同培养条件下的生长情况以及菌丝生长能力,明确高亲和性铁离子渗透酶在白念珠菌生长和形态发生中的功能。【方法】将不同基因型的菌株分别置于不同的培养基和培养温度下进行培养,对其生长速度以及菌丝的生长状态进行观察,获取相应的实验结果。【结果】FTR1或FTR2单基因缺失对于白念珠菌的生长没有显著的影响,但是FTR1、FTR2双基因缺失使白念珠菌在Spider培养基中不能生长,铁离子的增加能够恢复该双基因缺失株的生长能力。FTR1、FTR2双基因缺失株在营养贫瘠的合成培养基上生长速度也较慢。此外,ftr1/frt1菌株的菌丝生长能力增强,而ftr2/ftr2菌株的菌丝生长能力减弱。双突变株ftr1/ftr1 ftr2/ftr2的菌丝生长能力能够恢复到野生对照株的水平。【结论】Ftr1与Ftr2对白念珠菌在微量铁元素环境中的生存有着重要的作用,还参与了白念珠菌对碳源N-乙酰葡萄糖胺、乙醇和甘油等的利用。此外,Ftr1对白念珠菌菌丝生长起负调控作用,Ftr2对菌丝生长起正调控作用。因此,ftr1/ftr1 ftr2/ftr2双基因突变株的菌丝生长能力能够恢复到野生对照株的水平。     

苦参-蛇床子药对提取物对白念珠菌VVC临床株的抑制作用研究

目的本文着重研究苦参-蛇床子药对提取物(Extract of Sophorae Flavescentis Radix — Cnidii Fructus Couplet medicines,ESCC)对白念珠菌VVC临床株的抑制作用。方法 实验通过微量液基稀释法检测ESCC对白念珠菌的MIC 80;XTT减低法检测ESCC对白念珠菌VVC临床株细胞增殖活性的影响;倒置显微镜分别在4 h、8 h、12 h观察ESCC对白念珠菌VVC临床株酵母-菌丝二相性转换的影响;扫描电子显微镜观察ESCC对白念珠菌VVC临床株生物膜形成的影响;微孔板观察ESCC对白念珠菌VVC临床株成熟生物膜的影响;qRT-PCR检测ESCC对白念珠菌VVC临床株菌丝和生物膜形成相关基因的影响。结果 实验结果显示,ESCC具有一定的抗真菌作用,MIC 80 在512~1024 μg/mL之间,可显著降低白念珠菌VVC临床株细胞增殖活性;ESCC可抑制白念珠菌VVC临床株酵母-菌丝二相性转换,并可影响成熟生物膜的完整性。PCR结果显示ESCC可显著降低 ALS1 、 ASL3 、 HWP1 等基因转录水平。结论 本实验研究表明,苦参-蛇床子1∶1药对水提物可通过下调白念珠菌菌丝和生物膜形成相关基因转录水平,从而抑制酵母-菌丝二相性转换,影响其代谢活性,抑制生物膜的形成,并可破坏完整生物膜的完整性,从而起到抗真菌作用。     

UVA对白念珠菌生物膜作用的转录组学研究

目的应用转录组技术,对UVA照射后的白念珠菌菌丝及生物膜进行基因表达分析。方法体外构建白念珠菌(ATCC90028)生物膜,采用UVA-LED抗菌设备(复旦大学光电所制,波长365nm,强度13mW/cm2,频率100 Hz),照射白念珠菌生物膜5min、10min、15min,对照组不光照。用转录组技术分析UVA实验组和对照组之间差异表达的基因,进行GO、KEGG遗传差异富集分析。结果 UVA光照组相对于对照组有大量差异表达基因,核糖体合成RIO2基因、氨基糖和核苷糖代谢相关基因MCR1、CBR1、内质网蛋白加工途径相关基因SHP1显著上调;RNA降解途径相关基因MPP6和细胞内吞作用相关基因CHMP6显著下调。结论 UVA直接或间接调节白念珠菌菌丝及生物膜相关生理代谢途径,参与诱发细胞凋亡过程。     

白念珠菌致病性研究进展

白念珠菌是一种重要的条件致病菌,多在体表及黏膜宿主共栖生存,可引起皮肤黏膜及内脏的广泛感染。白念珠菌是单细胞假菌丝酵母菌,形态上具有双相性,即菌丝相和孢子相。其中菌丝相更易黏附和入侵宿主组织,是该菌在体内的主要致病形式。白念珠菌的致病机制与多种因素如黏附、芽管、水解酶、生物膜、群体感应等有关。该文综述了白念珠菌致病机制的研究新进展。     

白念珠菌CaPPE1的克隆及其在酿酒酵母形态发生中的功能研究

白念珠菌的致病性与其形态转变相关,白念珠菌的形态转换受各种外界信号和细胞内信号转导途径的调控.转录因子Flo8在酿酒酵母形态发生中起重要作用,我们将白念珠菌基因组文库导入flo8缺失株中,筛选能够校正flo8缺失株侵入生长缺陷的基因,分离得到一个与酿酒酵母蛋白磷酸酯酶甲基酯酶PPE1同源的基因,命名为CaPPE1.CaPPE1的基因编码区全长1083bp,推测编码一个361氨基酸的蛋白.在单倍体酿酒酵母中,CaPPE1基因的表达可以部分回复flo8缺失株的侵入生长缺陷,但是在MAPK途径缺失株中不能进行侵入生长.在双倍体酿酒酵母中,CaPPE1基因的表达可以部分激活MAPK途径成员缺失株的菌丝生长缺陷,但却只能在flo8缺失株中产生微弱的激活作用.结果表明CaPpe1在酿酒酵母的假菌丝生长和侵入生长中参与的信号转导途径不同.     

白念珠菌菌丝发育的遗传调控

白念珠菌(Candidaalbicans)是人体内最重要的机会型致病真菌,能以酵母、假菌丝、菌丝等多种形态存在。白念珠菌的菌丝发育与它的致病性成正相关,这一过程由胞内多种信号转导途径所调控。现对控制白念珠菌菌丝发育的主要信号转导途径进行综述。     

白念珠菌芽管致病性的研究进展

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。     

白念珠菌CaPPEl的克隆及其在酿酒酵母形态发生中的功能研究

白念珠菌的致病性与其形态转变相关,白念珠菌的形态转换受各种外界信号和细胞内信号转导途径的调控。转录因子Flo8在酿酒酵母形态发生中起重要作用,我们将白念珠菌基因组文库导入flo8缺失株中,筛选能够校正flo8缺失株侵入生长缺陷的基因,分离得到一个与酿酒酵母蛋白磷酸酯酶甲基酯酶PPEl同源的基因,命名为CaPPEl。CaPPEl的基因编码区全长1083bp,推测编码一个361氨基酸的蛋白。在单倍体酿酒酵母中,CaPPEl基因的表达可以部分回复flo8缺失株的侵入生长缺陷,但是在MAPK途径缺失株中不能进行侵入生长。在双倍体酿酒酵母中,CaPPEl基因的表达可以部分激活MAPK途径成员缺失株的菌丝生长缺陷,但却只能在flo8缺失株中产生微弱的激活作用。结果表明CaPpel在酿酒酵母的假菌丝生长和侵入生长中参与的信号转导途径不同。     

黄芩素与氟康唑协同抗白念珠菌生物被膜作用研究

目的：研究黄芩素与氟康唑合用对白念珠菌生物被膜形成的影响。方法采用激光共聚焦显微镜观察黄芩素与氟康唑合用对白念珠菌生物被膜生长形态的影响;采用 XTT 法考察黄芩素与氟康唑合用对白念珠菌生物被膜形成能力的影响;应用水-烃两相测定实验考察黄芩素与氟康唑合用对白念珠菌生物被膜细胞表面疏水性（ Cell surface hydrophobicity, CSH）的影响;应用实时定量 RT-PCR（Real Time RT-PCR）实验考察黄芩素与氟康唑合用对白念珠菌 CSH1、EFG1、HWP1、ALS1基因表达的影响。结果黄芩素与氟康唑合用能够协同抑制白念珠菌生物被膜的形成,经黄芩素与氟康唑处理的白念珠菌不能形成正常的生物被膜,其生长动力学及细胞表面疏水性下降,细胞疏水性相关基 CSH1、菌丝形成调控基因EFG1、黏附相关基因 HWP1基因的表达水平降低。结论黄芩素与氟康唑合用可协同抑制白念珠菌生物被膜的形成。     

白念珠菌TFP1基因与钙调神经磷酸酶通路的相关性分析

目的构建白念珠菌TFP1基因敲除株,并初步分析白念珠菌TFP1基因与钙调神经磷酸酶通路相关基因的关系。方法通过融合PCR将白念珠菌TFP1基因上下游和营养缺陷筛选标记连接组成基因敲除组件,再运用醋酸锂转染法将一条基因敲除组件转入白念珠菌工程菌SN152,在营养缺陷平板上筛选出TFP1~(+/-)菌株,再运用同样的方法敲除第2条等位基因。采用实时荧光定量PCR的方法检测TFP1~(-/-)菌株、TFP1~(+/-)菌株以及SN152菌株RTA2和CRZ1基因的表达量。结果成功构建白念珠菌TFP1双等位基因敲除株,并且双等位基因敲除株中RTA2和CRZ1基因表达量均下降。结论敲除白念珠菌TFP1基因影响钙调神经磷酸酶通路相关基因RTA2和CRZ1的表达。     

白念珠菌SIM1基因敲除与功能研究

目的构建白念珠菌SIM1基因缺失菌,初步考察SIM1基因的功能。方法采用同源重组的方法构建SIM1基因双臂缺失菌,通过测定生长曲线、菌丝诱导、黏附上皮细胞等实验考察SIM1基因缺失菌表型。结果成功构建SIM1基因缺失菌,SIM1基因缺失后没有显著影响白念珠菌生长繁殖、菌丝及被膜形成,但白念珠菌对Caco-2细胞和KB细胞的黏附能力显著下降,对部分药物的敏感性增加。结论白念珠菌SIM1基因缺失导致细胞壁成分改变,并影响白念珠菌对宿主的黏附。     

白念珠菌生物被膜形成的遗传调控机制

白念珠菌是人体重要的条件性致病真菌。形态的多样性和可塑性是白念珠菌典型的生物学特征,这与它的致病性、宿主适应能力以及有性生殖过程密切相关。白念珠菌生物被膜(Biofilm)是由不同形态细胞(包括酵母型、菌丝和假菌丝)以及胞外基质组成的致密结构,也是毒性和耐药性形成的重要因子。生物被膜对抗真菌药物、宿主免疫系统和环境胁迫因子等都表现出较强的抵抗力和耐受性,是临床上病原真菌感染防治的重大挑战。随着基因表达谱和遗传操作技术的发展,白念珠菌生物被膜的形成及其耐药性的获得所依赖的遗传调控通路和分子调控机制越来越清楚。主要包括MAPK和cAMP介导的信号途径以及Bcr1和Tec1等因子介导的转录调控。此外,白念珠菌生物被膜的形成与形态转换和有性生殖之间存在密切的联系。文中综述了白念珠菌生物被膜形成的遗传调控机制,重点介绍了细胞壁相关蛋白、转录因子和交配型对该过程的调控以及生物被膜的耐药机制。     

白念珠菌的二型性转换：从共生菌到致病菌

白念珠菌Candida albicans是人体内的良性共生真菌,存在于宿主的口腔、表皮、胃肠道及阴道等处,在免疫能力低下的人群中可能引起严重的疾病。一般以二倍体的形式存在,且能在酵母、假菌丝和菌丝的状态之间转换。菌丝状态促进了白念珠菌的侵染能力,同时也可以使白念珠菌逃逸宿主的免疫攻击,在其对宿主的感染途径中起到了重要的作用。本综述将阐述白念珠菌菌丝形成的调控机制、菌丝的发育模式以及菌丝形态对宿主免疫系统的影响,并且简要介绍念珠菌属中热带念珠菌和耳念珠菌菌丝发育方面的相关研究。     

白色念珠菌CaBEM1基因的克隆及其在酿酒酵母丝状生长中的作用

白色念珠菌在不同的生长条件下能发生显著的形态变化 ,这种变化由多种调控因子与信号转导途径所调控。酿酒酵母的G1期细胞周期蛋白Cln1和Cln2参与其形态发生 ,cln1/cln1、cln2 /cln2双缺失株不能形成菌丝。把白色念珠菌基因组文库导入cln1/cln1、cln2 /cln2缺失株 ,筛选能校正菌丝形成缺陷的基因 ,分离得到白色念珠菌中的CaBEM 1基因。从核苷酸序列推导 ,CaBEM1编码一种 6 32个氨基酸的蛋白质 ,氨基酸序列分析表明在其N端有 2个SH3结构域 ,中部有 1个PX结构域 ,C端有 1个PB1结构域 ;CaBem1的氨基酸序列与酿酒酵母的Bem1同源性达 38% ,与裂殖酵母的Scd2同源性达 32 %。在酿酒酵母的缺失株中异源表达CaBEM1,能够部分校正它们在氮源缺乏条件下的菌丝形成缺陷。这种菌丝形成的校正作用绕过MAPK途径和cAMP/PKA途径 ,表明CaBem1在菌丝形成中的作用可能位于这两条信号转导途径的下游