Page 160 - 南京医科大学学报自然科学版
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第41卷第4期
·630 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2021年4月
TCSTS）对变异链球菌响应外界环境刺激，调控自身 球菌和白色念珠菌的相互黏附 ［18］ 。使用原子力显
毒力基因表达具有重要作用 ［25］ 。研究发现，双菌种 微镜观查发现双菌种状态下，GtfB 与白色念珠菌形
生物膜状态下变异链球菌的多个 TCSTS 转录调控 成稳定而牢固的结合 ［29］ ；白色念珠菌和其表面黏附
发生变化，CiaRH TCSTS 的基因 ciaR、ciaH 上调了 2 的 GtfB 通过连接键的伸展、断裂而发生解离，而变
倍，而ComDE TCSTS（也是QS调控系统）信号肽CSP 异链球菌和其表面黏附的 GtfB 通过连接键的断裂
的编码基因 comC 及其他晚期感受态基因 comYB、 发生解离（无伸展过程），所以相比于变异链球菌表
comYD、comEA及comEC下调 ［24］ 。QS常常涉及一系 面的GtfB，黏附到白色念珠菌表面的GtfB 与白色念
［31］
列基因表达的调控与变化，至于变异链球菌哪些基 珠菌之间的黏附力更强，黏接更稳定 。
因涉及响应其与白色念珠菌的相互作用则有待深 3.4 白色念珠菌QS信号分子法尼醇的跨界作用
入研究。 法尼醇是白色念珠菌产生的QS信号分子，研究
3.2 影响变异链球菌生长及胞外多糖的产生 发现变异链球菌也能响应法尼醇的刺激，高浓度法
研究表明，变异链球菌⁃白色念珠菌共培养形成 尼醇（>100 μmol/L）会抑制其生长，但是在低浓度时
生物膜影响前者的生长。Kim等 提取双菌种生物 （25 μmol/L、50 μmol/L）则表现出促进变异链球菌生
［26］
膜形成早期（18 h）的培养液上清用于变异链球菌培 长、增强Gtfs活性的作用，并且这种作用具有浓度依
养，48 h后发现该上清液会明显促进变异链球菌的生 赖性 ［26］ 。进一步的研究显示，变异链球菌与白色念
长。两菌共培养状态下的相互作用对变异链球菌胞 珠菌共同培养时，法尼醇在亚抑菌浓度（0.78 mmol/L、
外多糖产生也有影响。2014年，Sztajer 等 ［27］ 通过扫 1.56 mmol/L）下，可显著降低变异链球菌的产酸性，
描电镜观察培养 10 h 的变异链球菌⁃白色念珠菌双 但是不影响白色念珠菌的水解酶活性；激光共聚焦
菌种生物膜，发现其胞外多糖较变异链球菌单菌种 扫描显微镜显示，法尼醇在抑菌浓度下（3.12 mmol/L、
生物膜减少，进一步以绿色荧光染料标记胞外多 12.50 mmol/L），变异链球菌⁃白色念珠菌双菌种生物
糖，荧光显微镜观察证实双菌种生物膜绿色荧光明 膜的结构也发生了改变，表现为活细胞和胞外基质
显弱于变异链球菌单菌种生物膜的绿色荧光，表明 的减少 ［32］ 。QS 信号分子法尼醇对变异链球菌生长
双菌种生物膜早期的相互作用可能抑制变异链球 和毒力的影响与法尼醇的浓度有关系，这也提示了
菌产生胞外多糖。然而，几乎在同一时间，Falsetta 前文提到的双菌种相互作用与培养时间有关，不同
等 ［18］ 通过激光共聚焦扫描显微镜观测双菌种生物 的培养时间分泌到胞外的QS信号分子浓度不同。
膜三维结构，发现相比单菌种生物膜，变异链球菌⁃
4 跨界相互作用对白色念珠菌的影响机制
白色念珠菌的双菌种生物膜生长到 42 h 后可以极
大增强EPS的聚集导致其双菌种生物膜更厚。2017 4.1 影响白色念珠菌多个毒力基因的表达
年，Ellepola等 ［28］ 使用激光共聚焦扫描显微镜观察也 变异链球菌⁃白色念珠菌共培养时也会影响白
发现，变异链球菌与白色念珠菌共培养48 h时会产 色念珠菌的基因表达。Ellepola等 ［28］ 研究表明，变异
生丰富的葡聚糖（EPS的主要成分）。这些不同时间 链球菌分泌的 GtfB 会促进白色念珠菌多个与生物
点的观察结果表明，变异链球菌与白色念珠菌在双 膜形成相关基因的表达，包括菌丝壁蛋白（hyphal
菌种生物膜状态下不同时期的相互作用对变异链 wall protein，HWP1）、凝集素样序列（agglutinin⁃like
球菌产生胞外多糖具有不同的影响。 sequences，ALS1）和ALS3基因。而Lobo等 ［30］ 的研究
3.3 增强变异链球菌的黏附 发现，相比于白色念珠菌单菌种生物膜，变异链球
白色念珠菌细胞壁结构复杂，主要由葡聚糖、 菌⁃白色念珠菌双菌种生物膜会显著抑制 BGL2（胞
甘露聚糖和几丁质组成。有研究发现，白色念珠菌 外基质产生相关）、PHR1（胞外基质和耐酸相关）和
分泌的β⁃1，3葡聚糖为变异链球菌分泌的一种GTF SOD1（氧化应激相关）基因的表达。Ellepola等 ［33］ 基
（GtfB）提供结合位点 ［28］ ，其他研究也发现双菌种生 于 RNA 测序和 iTRAQ（isobaric tags for relative and
物膜状态下白色念珠菌细胞壁外表面的甘露聚糖 absolute quantitation）的定量蛋白质组学研究显示变
可介导 GtfB 结合 ［29］ 。GtfB 黏附在白色念珠菌的表 异链球菌与白色念珠菌相互作用时，白色念珠菌与
面，并以蔗糖为底物原位产生葡聚糖，从而有助于 碳水化合物代谢相关的基因和蛋白表达显著增强，
变异链球菌EPS的聚集 ［30］ 。原位产生的葡聚糖又可 涉及糖转运、有氧呼吸、丙酮酸分解和乙醛酸循环；其
以增加变异链球菌的连接位点，极大地增强变异链 他与细胞形态和细胞壁成分（如甘露聚糖和葡聚糖）
