白念珠菌生物膜相关基因研究进展

近年来,以白念珠菌为主的真菌感染发生率呈逐年上升趋势。白念珠菌病已经成为影响人类生活质量、威胁生命健康的重要疾病之一。目前,临床上常用的抗真菌药物很少有令人满意的疗效,其主要原因之一在于白念珠菌容易形成生物膜（biofilm）。生物膜是细菌或真菌附着于活体组织或非活体组织表面、     

白念珠菌生物膜及其研究进展

白念珠菌生物对多种传统抗真菌药物高度耐药,日益增多的白念珠菌生物膜相关感染引起抗真菌药物治疗的失败加重了患者及社会的经济负担,这已经成为临床医生所面临的重要问题.该文旨在阐明白念珠菌生物膜的临床重要性,并从多方面阐述白念珠菌生物膜的结构特点、形成机制、防治现状的最新研究进展,为白念珠菌的研究及临床防治策略提供参考.     

白念珠菌生物被膜的研究进展

白念珠菌是一种机会性致病真菌,也是引起真菌血症和播散性念珠菌病的主要病原体[1]。白念珠菌定植于人体的皮肤和黏膜等部位,当机体的正常防御功能受损时,如创伤、营养失调、免疫功能缺陷、激素和抗生素的应用导致菌群失调等[2],白念珠菌会过度生长,从口腔、咽喉和生殖道等浅表黏膜感染转变为循环系统、骨骼和大脑的全身性侵袭性念珠菌病[3]。白念珠菌常以生物被膜的形式生长在植入体内的生物材料上,比如中心静脉导管、导尿管、心脏起搏器和其他与器官直接接触的材料。     

白念珠菌生物膜的研究

细菌生物膜相关感染发病率不断上升,且治疗困难,已受到广泛的关注。对于真菌,生物膜以及生物膜在真菌感染与耐药性产生过程中的作用只是近年来才受到国内外学者与临床专家的关注,目前的研究多集中在念珠菌属。本文综述了白念珠菌生物膜的形成与特征、影响因素、耐药性的分子机制等几方面内容。     

白念珠菌生物膜及其形成的抑制性因素研究进展

白念珠菌易于在医学植入材料上形成生物膜,生物膜较其游离细胞具有更强的侵袭力并对传统的抗真菌药耐药。该文就近年来抗白念珠菌生物膜的药物及生物膜形成的抑制性因素研究进展作一综述。     

大蒜素体外抗白念珠菌生物膜作用的初步研究

目的研究大蒜素对体外白念珠菌生物膜的影响。方法 MTT法评价大蒜素对白念珠菌生物膜形成及细胞黏附的影响;血清芽管计数法评价大蒜素对白念珠菌芽管形成的影响。结果低浓度(4μg/mL)和高浓度(64μg/mL)大蒜素对白念珠菌生物膜形成的抑制率分别为(23.0±1.1)%和(95.6±0.3)%;32μg/mL大蒜素对早期(0h)、中期(12h)及成熟期(48h)生物膜的抑制率分别为(88.5±0.5)%、(63.3±0.8)%和(52.3±1.1)%;与空白对照组相比,不同浓度大蒜素(4～32μg/mL)对培养30min、60min、90min、120min的白念珠菌细胞黏附均有显著抑制作用(P0.05);空白对照组芽管形成率为(91.2±1.6)%,64μg/mL大蒜素组为(2.2±1.2)%。结论大蒜素对体外白念珠菌生物膜有较明显的抑制作用。     

白念珠菌SPE1基因高表达菌株构建及鉴定

目的构建白念珠菌SPEl基因高表达菌株。方法将白念珠菌．SPEl基因的ORF置于高表达质粒载体pCaE—xP的MErF3启动子后面,构建pCaEXP—SPEJ的高表达质粒,然后采用醋酸锂转染法将高表达质粒转染白念珠菌RMl000中,在SD—ura’met—cys-选择性固体培养基上筛选阳性克隆,抽取基因组进行PCR验证,将验证为阳性转染子的菌落采用RealTimeRT．PCR方法进行SPE1基因转录水平的表达验证。结果通过酶切鉴定pCaEXP—SPEl高表达质粒构建正确;通过PCR验证表明SPEl基因整合到亲本菌中的RPl0位点;通过RealTimeRT—PCR方法筛选出sPEJ基因在转录水平高表达的菌株。结论利用高表达质粒载体pCaEXP通过基因同源重组等方法正确构建SPEl基因高表达的白念珠菌。     

白念珠菌黏附基因研究进展

白念珠菌具有很强的黏附和侵袭能力,其黏附特性是致病力的重要原因,与白念珠菌黏附相关的基因称为黏附基因。对黏附基因的研究不仅有助于更好地解读白念珠菌的致病机制,而且也为研制新的抗真菌药物和真菌疫苗提供了理论依据。     

大黄酚体外抗白念珠菌生物膜作用的研究

目的研究大黄酚对体外白念珠菌生物膜的影响。方法采用XTT减低法评价大黄酚对白念珠菌的生物膜及黏附性的影响;镜下观察该药对白念珠菌生物膜的形态学影响;细胞毒试验检测该药的毒副作用。结果大黄酚对白念珠菌生物膜的SMIC50、SMIC80分别为125、1000μg/ml;100μg／ml及1000μg/ml含量浓度的大黄酚对自念珠菌的早期黏附及菌丝生长有抑制作用;大黄酚对人细胞毒性较弱。结论大黄酚对体外白念珠菌生物膜有较强的抑制作用。     

穿心莲内酯体外抗白念珠菌生物膜作用的初步研究

目的研究穿心莲内酯对体外白念珠菌生物膜的影响。方法采用XTT减低法评价穿心莲内酯对白念珠菌生物膜及其黏附性的影响;镜下观察该药对白念珠菌生物膜的形态学影响;细胞毒性试验检测该药的毒副作用。结果穿心莲内酯对白念珠菌生物膜的SMIC50、SMIC80分别是250、1000μg/ml;1000μg/ml及100μg/ml时对白念珠菌的早期黏附及菌丝生长有抑制作用;对人细胞毒性较弱。结论穿心莲内酯对体外白念珠菌生物膜有显著的抑制作用。     

白念珠菌生物被膜的基因表达及相关基因研究进展

白念珠菌是一种条件性致病菌,可在人体植入性器械表面形成生物被膜.与浮游和以个体形式存在的白念珠菌相比,生物被膜在结构及功能上有很大差异,这种差异本质上是由基因表达决定的.近年来,研究者们试图通过芯片和基因敲除等技术手段,探索与白念珠菌生物被膜形成及耐药相关的基因,揭示其分子机制,寻找药物作用的新靶点.     

抗白念珠菌生物被膜药物的研究进展

白念珠菌是临床最常见的一种能产生生物被膜的致病真菌,所产生的生物被膜是导致高度耐药性和临床白念珠菌反复感染的直接原因.近年来,科学家们开始关注天然产物的抗生物被膜活性,以及不同药物联合应用的抗生物被膜效果,该文对抗白念珠菌生物被膜药物的研究进展作一综述.     

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。     

大蒜素对白色念珠菌生物被膜形成的作用

生物被膜的形成是白色念珠菌产生耐药性的重要原因之一。本研究首先构建白色念珠菌体外生物被膜模型,通过倒置显微镜和甲基四氮盐（XTT）法检测大蒜素对白色念珠菌生物被膜形成的影响,同时采用实时荧光定量PCR法（qRT-PCR）对白色念珠菌生物被膜相关基因ALS1、ALS3、HWP1、MP65、SUN41的表达水平进行检测。结果显示,当大蒜素浓度≥12.5μg/mL时,白色念珠菌生物被膜的生长被抑制,并且在生物被膜形成的早期,大蒜素干预能有效抑制其形成;大蒜素能下调白色念珠菌生物被膜相关基因ALS1、ALS3、HWP1、MP65、SUN41的表达水平。研究结果提示,大蒜素可有效抑制体外白色念珠菌生物被膜的形成,可能与其下调生物被膜相关基因的表达有关。     

CRK1基因缺失对白念珠菌形态、黏附、生物被膜的影响

目的 研究CRK1基因缺失对白念珠菌形态、黏附、生物被膜的影响.方法 显微镜下观察,计算菌丝形成率,比较CRK1基因缺失菌（Δcrk1菌）及标准菌SC5314形成菌丝的能力;建立肠黏膜模型,计算黏附率,评价CRK1基因缺失对白念珠菌黏附的影响;MTT法及结晶紫法（CV）评价CRK1基因缺失对白念珠菌生物被膜形成的影响.结果 与SC5314相比,Δcrk1菌分别在10％胎牛血清和RPMI-1640培养条件下形成菌丝能力均较弱,两者之间有统计学差异;Δcrk1菌在60、90、120 min时对肠黏膜的黏附数明显少于标准菌SC5314,两者之间有统计学差异;通过MTT法、结晶紫法两种方法证实了,在经48 h培养后,Δcrk1菌与其标准菌SC5314相比,形成生物膜的能力弱,两者之间差异有统计学差异.结论 CRK 1基因缺失影响白念珠菌菌丝二态性的转化,进而影响黏附力和生物被膜的形成.     

壳聚糖体外抗白念珠菌生物膜作用的初步研究

目的观察壳聚糖对白念珠菌生物膜形成的影响,探讨其可能的作用机制。方法 XTT减低法评价壳聚糖对白念珠菌生物膜形成及黏附的影响,镜下观察壳聚糖对白念珠菌生物膜形态的影响;实时定量RT-PCR法观察壳聚糖对白念珠菌的Ras信号通路因子CDC35、PDE2、EFG1和HWP1的基因表达的影响。结果低浓度(0.02 mg/mL)和高浓度(0.32mg/mL)壳聚糖对白念珠菌生物膜形成的抑制率分别为(19.6±1.2)%和(96.96±0.6)%,0.16 mg/mL浓度下壳聚糖对早期(0 h)、中期(12 h)和成熟期(48 h)的生物膜抑制率分别为(78.6±0.5)%、(54.4±0.9)%和(41.1±1.1)%,不同浓度的壳聚糖对各黏附阶段的白念珠菌细胞黏附均有抑制作用,壳聚糖可剂量依赖性地下调白念珠菌生物膜Ras信号通路基因CDC35、EFG1和HWP1的表达水平,上调Ras信号通路抑制剂PDE2的基因表达水平(P<0.05)。结论壳聚糖可能通过影响Ras信号通路及抑制细胞黏附而对白念珠菌生物膜的形成具有抑制作用。     

A subpopulation of Candida albicans and Candida tropicalis biofilm cells are highly tolerant to chelating agents

Many Candida spp. produce surface-adherent biofilm populations that are resistant to antifungal compounds and other environmental stresses. Recently, certain chelating agents have been recognized as having strong antimicrobial activity against biofilms of Candida species. This study investigated and characterized the concentration- and time-dependent killing of Candida biofilms by the chelators tetrasodium EDTA and sodium diethyldithiocarbamate. Here, Candida albicans and Candida tropicalis biofilms were cultivated in the Calgary Biofilm Device and then exposed to gradient arrays of these agents. Population survival was evaluated by viable cell counting and by confocal laser scanning microscopy (CLSM) in conjunction with fluorescent viability staining. At concentrations of > or =2 mM, both EDTA and diethyldithiocarbamate killed c. 90-99.5% of the biofilm cell populations. Notably, a small fraction (c. 0.5-10%) of biofilm cells were able to withstand the highest concentrations of these antifungals that were tested (16 and 32 mM for EDTA and diethyldithiocarbamate, respectively). Interestingly, CLSM revealed that these surviving cells were irregularly distributed throughout the biofilm community. These data suggest that the use of chelating agents against biofilms of Candida spp. may be limited by the refractory nature of a variant cell subpopulation in the surface-adherent community.     

Candida albicans biofilm formation on peptide functionalized polydimethylsiloxane

In order to prevent biofilm formation by Candida albicans, several cationic peptides were covalently bound to polydimethylsiloxane (PDMS). The salivary peptide histatin 5 and two synthetic variants (Dhvar 4 and Dhvar 5) were used to prepare peptide functionalized PDMS using 4-azido-2,3,5,6-tetrafluoro-benzoic acid (AFB) as an interlinkage molecule. In addition, polylysine-, polyarginine-, and polyhistidine-PDMS surfaces were prepared. Dhvar 4 functionalized PDMS yielded the highest reduction of the number of C. albicans biofilm cells in the Modified Robbins Device. Amino acid analysis demonstrated that the amount of peptide immobilized on the modified disks was in the nanomole range. Poly-d-lysine PDMS, in particular the homopeptides with low molecular weight (2500 and 9600) showed the highest activity against C. albicans biofilms, with reductions of 93% and 91%, respectively. The results indicate that the reductions are peptide dependent.     

白假丝酵母菌生物膜的研究进展

随着医疗水平的不断发展,越来越多的医疗操作、医疗设备和药物可能导致人体正常的微生物平衡被打破,使得机会致病菌白假丝酵母菌的感染呈现逐年上升的趋势。白假丝酵母菌在宿主或医疗器械表面形成生物膜的能力是一个十分关键的毒力因素。生物膜可以帮助白假丝酵母菌成功逃避宿主免疫并产生较强的耐药性,从而导致难治性真菌感染。本文从白假丝酵母菌生物膜的形成过程、生物膜相关的主要基因和影响生物膜毒力的因素3个方面介绍近年来的研究进展,为进一步研究白假丝酵母菌生物膜的形成机制提供参考。     

Impact of oxidative and osmotic stresses on Candida albicans biofilm formation

Candida albicans possesses an ability to grow under different host-driven stress conditions by developing robust protective mechanisms. In this investigation the focus was on the impact of osmotic (2M NaCl) and oxidative (5 mM H₂O₂) stress conditions during C. albicans biofilm formation. Oxidative stress enhanced extracellular DNA secretion into the biofilm matrix, increased the chitin level, and reduced virulence factors, namely phospholipase and proteinase activity, while osmotic stress mainly increased extracellular proteinase and decreased phospholipase activity. Fourier transform infrared and nuclear magnetic resonance spectroscopy analysis of mannan isolated from the C. albicans biofilm cell wall revealed a decrease in mannan content and reduced β-linked mannose moieties under stress conditions. The results demonstrate that C. albicans adapts to oxidative and osmotic stress conditions by inducing biofilm formation with a rich exopolymeric matrix, modulating virulence factors as well as the cell wall composition for its survival in different host niches.