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第41卷第4期             孙国芳,胡 涛,郭 强. 变异链球菌与白色念珠菌相互作用机制的研究进展[J].
                  2021年4月                     南京医科大学学报(自然科学版),2021,41(04):628-633                       ·629 ·


                菌跨界相互作用对各自致病性的影响及相互作用                             能影响各自的致病性,而变异链球菌与白色念珠菌
                机制进行了回顾,并探讨天然产物在调控变异链球                            的跨原核生物界⁃真核生物界相互作用应该在其中
                菌与白色念珠菌双菌种生物膜及其毒力特性方面                             发挥了关键作用。
                的应用。                                                  研究表明在龋病的发生发展过程中,白色念珠
                                                                  菌对变异链球菌的致龋作用产生一定的协同作
                1 变异链球菌与白色念珠菌的生物学特点与致病性
                                                                  用。Falsetta等  [18] 通过动物实验发现,与单独感染变
                    变异链球菌是革兰阳性兼性厌氧菌,是人类口                          异链球菌或白色念珠菌的动物相比,共同感染两种微
                腔常驻菌之一,目前认为,变异链球菌是人类龋病                            生物的动物其牙菌斑中检出的变异链球菌和白色念
                            [6]
                的主要致病菌 。变异链球菌对牙面具有强黏附能                            珠菌的数量均显著增加(分别超过 3 倍、20 倍)。此
                力,在发酵碳水化合物后产酸力强、产酸速度快,同                           外,变异链球菌与白色念珠菌共同感染的动物其光
                时耐酸性非常强,有助于其在牙菌斑酸性的情况下                            滑面龋坏的进展更加迅速,整体龋坏也更加严重,
                持续不断地产酸,增加致龋性;此外,变异链球菌可                           表明两种微生物很可能发生协同作用增强了牙菌
                以通过葡糖基转移酶(glucosyltransferase,GTF)以蔗              斑生物膜的致龋性         [18] 。事实上,多位学者的研究均

                糖为底物合成多种胞内多糖(intracellular polysac⁃               证实 ECC 患儿其唾液和牙菌斑中白色念珠菌和变
                charides,IPS)及胞外多糖(extracellular polysaccha⁃      异链球菌的共同检出率与龋齿的严重程度存在着
                rides,EPS),为其贮存能量、提供对牙面的黏附位点                      显著的正相关关系        [5,19-20] 。
                                [7]
                并促进牙菌斑成熟 。变异链球菌可以通过分泌一                                白色念珠菌是义齿性口炎的主要致病菌,但是在
                类被称为密度感应(quorum sensing,QS)信号分子的                  义齿表面形成的牙菌斑中,除真菌外还有许多细菌,
                                                                                                             [21]
                信号物质来感知周围环境的变化,从而调控自身行                            可能在义齿性口炎的发生过程中存在一定作用 。
                                       [8]
                为以适应复杂的口腔环境 。其 QS 信号分子分为                          Valentini 等 [22] 发现,义齿性口炎的患者和未患有义
                两类:种内 QS 信号分子 CSP(competence⁃stimulating          齿性口炎的人群在佩戴活动义齿 7 d 后,前者基托
                peptide)和XIP(sigX⁃inducing peptide);种间QS信号        表面的牙菌斑中变异链球菌的检出率要显著高于
                分子 AI⁃2(autoinducer⁃2);这些分泌到胞外的信号                 后者。Barbosa等    [23] 的研究也表明,与变异链球菌共
                分子达到一定浓度后激活相应的受体蛋白从而改                             培养有助于白色念珠菌形成生物膜,然而,加入变
                变相应基因的表达        [9-11] 。                          异链球菌的培养液上清却会减少白色念珠菌生物
                    白色念珠菌是口腔中常见的机会性致病真菌,                          膜的细胞数量、抑制菌丝生长。通过构建白色念珠
                在成人健康口腔中检出率为 30%~35%。该菌主要                         菌大蜡螟(Galleria mellonella)感染模型并注射变异
                定植在口腔黏膜、矫治器等表面,在口腔中可引起                            链球菌细胞或者培养液上清,他们进一步证实变异
                白色念珠菌病(如雪口病)、义齿性口炎等疾病。白                           链球菌可在体内实验中减弱白色念珠菌的致病毒
                色念珠菌具有酵母与菌丝两种形态,生物膜的形成                            力,从而提高模型动物的生存率               [23] 。变异链球菌与
                和毒力的表达通常与其从酵母形态转变为菌丝形                             白色念珠菌相互作用对义齿性口炎发病的影响仍
                态有关,生物膜的形成和水解酶的分泌被认为是白                            然有待进一步研究。
                色念珠菌的主要毒力因素            [12] 。法尼醇(fanesol)和酪
                                                                  3  跨界相互作用对变异链球菌的影响机制
                                                          [13]
                醇(tyrosol)是白色念珠菌所分泌的QS信号分子 ;
                法尼醇可以抑制白色念珠菌菌丝形成 ,抑制生物膜                           3.1  导致变异链球菌基因表达谱的改变
                                                [14]
                                                          [15]
                形成,增强白色念珠菌抗药性和氧化应激能力等 。                               变异链球菌在与白色念珠菌进行双菌种生物
                酪醇具有与法尼醇几乎相反的作用,其可刺激白色                            膜共培养时,其基因表达谱发生明显改变。与变异
                念珠菌酵母细胞芽管形成            [16] ,在生物膜形成早期促            链球菌单菌种生物膜相比,双菌种生物膜状态显著
                进白色念珠菌菌丝形成 。                                      改变了变异链球菌 393 个基因的表达,大多上调了
                                    [17]
                                                                  与碳水化合物运输和代谢/分解相关的基因                       [24] 。
                2  变异链球菌与白色念珠菌跨界相互作用对致病                           KEGG通路分析表明双菌种共培养提高了变异链球
                性的影响
                                                                  菌丙酮酸盐和半乳糖的代谢,提示共培养增强了变
                    口腔中可能同时存在数量众多的变异链球菌                           异链球菌对碳水化合物的利用               [24] 。双组分信号转
                与白色念珠菌,已有研究提示两者在共存状态下可                            导 系 统(two ⁃ component signal transduction system,
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