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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
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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,

