COVID-19患者来源念珠菌的毒力因子研究:水解酶活性与生物膜形成的作用及临床意义

【字体: 时间:2025年10月03日 来源:BMC Microbiology 4.2

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  本研究针对COVID-19患者中念珠菌共感染问题,系统分析了71株临床分离念珠菌菌株(包括C. albicans、C. glabrata、C. tropicalis和C. dubliniensis)的水解酶活性与生物膜形成能力。研究发现所有C. albicans及95.45%非白色念珠菌(NAC)呈现极强蛋白酶活性,93.87%C. albicans和45.45%NAC表现磷脂酶活性,所有菌株均具强溶血活性,而43.66%菌株具有生物膜形成能力。该研究为理解COVID-19免疫抑制人群念珠菌感染的致病机制提供了重要依据,对临床诊疗具有指导意义。

  
在全球抗击COVID-19疫情的过程中,医学界逐渐意识到机会性真菌感染已成为危重症患者面临的严重并发症。特别是在接受免疫抑制剂治疗以控制细胞因子风暴综合征的患者中,念珠菌共感染现象显著增加,不仅加重病情,更导致死亡率上升。虽然既往研究对COVID-19相关念珠菌感染的流行病学、风险因素及治疗策略有所探讨,但关于其毒力因子表达的具体特征仍缺乏系统研究。水解酶(如蛋白酶、磷脂酶和溶血素)的分泌以及生物膜的形成,是念珠菌侵袭宿主组织、逃避免疫清除和抵抗药物的重要机制。因此,深入研究这些毒力因子在COVID-19背景下的表达特点,对于揭示感染机制、优化治疗策略具有紧迫而重要的科学意义。
本研究由Jabrodini等学者开展,论文发表在《BMC Microbiology》,系统评估了从COVID-19患者多种临床标本(包括呼吸道、尿液和血液)中分离的念珠菌菌株的毒力特性,重点包括蛋白酶、磷脂酶、溶血素的活性以及生物膜形成能力,并尝试探索这些毒力特征与患者临床参数之间的潜在关联。
为开展本研究,作者主要应用了以下几项关键技术方法:首先,使用PCR测序技术(针对ITS1-5.8S-ITS2区域)对分离自51例COVID-19合并念珠菌感染患者的71株菌株进行物种鉴定;其次,通过蛋白酶活性测定(BSA琼脂法)、磷脂酶活性测定(卵黄琼脂法)和溶血活性测定(血琼脂法)表型评估三种水解酶的活性,并计算相应的酶活性指数(Prz、Pz、HI);最后,采用结晶紫染色法通过微孔板读数定量评价生物膜形成能力。所有实验均设置阳性及阴性对照,并进行三次独立重复。
Proteinase activity of Candida spp.
研究结果显示,绝大多数(97.18%)念珠菌菌株表现出极强的蛋白酶活性。所有49株C. albicans均显示极强活性,非白色念珠菌中13株C. glabrata、6株C. tropicalis和1株C. dubliniensis也呈现极强活性。平均Prz值在C. albicans中为0.30±0.05,在NAC中为0.36±0.15。不同来源标本(呼吸道、尿液和血液)的菌株之间蛋白酶活性无显著差异。
Phospholipase activity of Candida spp.
磷脂酶活性在78.87%的念珠菌菌株中被检测到,其中以极强活性为主。C. albicans中有93.87%显示活性,而NAC中仅有45.45%。C. albicans的平均Pz值为0.44±0.15,显著低于NAC的0.74±0.32(p<0.001),表明白色念珠菌在此类酶的产生方面更具优势。
Hemolysin activity of Candida spp.
所有念珠菌菌株均显示极强的溶血活性,HI值均小于0.63。C. albicans的平均HI为0.27±0.03,NAC为0.26±0.02,物种间无显著差异。这表明溶血素作为一种重要的毒力因子,在COVID-19相关念珠菌分离株中高度保守。
Biofilm formation in Candida spp.
43.66%的念珠菌菌株能够形成生物膜,其中弱和中度形成者占主要部分(分别占阳性菌株的45.16%和54.83%),未发现强生物膜形成菌株。56.33%的测试菌株无生物膜形成能力。C. albicans与NAC之间在生物膜形成能力上无统计学差异。
研究结论部分强调,COVID-19患者分离的念珠菌展现出极高的水解酶活性,尤其是蛋白酶、磷脂酶和溶血素,这可能是其在免疫抑制宿主体内增强致病性的关键。尽管生物膜形成能力总体较弱,但其存在仍可能参与临床感染的持续性和耐药性。讨论部分进一步指出,与既往局限于单一类型标本(如痰液或口腔)的研究相比,本研究首次基于多类型临床标本全面评估毒力因子,因此提供了更全面的致病视角。该工作不仅深化了对COVID-19合并念珠菌感染发病机制的理解,也为未来开发针对毒力因子的治疗策略奠定了基础。
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