综述:真菌发病机制与抗真菌治疗的综合评述

【字体: 时间:2025年06月14日 来源:Discover Medicine

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  这篇综述系统探讨了真菌感染(IFI)的发病机制、现有抗真菌药物(如多烯类、唑类、棘白菌素类)的作用机制及耐药性挑战,特别关注了新兴病原体(如耳念珠菌C. auris)和COVID-19相关真菌感染(如毛霉菌病Mucormycosis)。文章还综述了新型抗真菌策略(如纳米递药系统、疫苗研发)和靶点(如麦角固醇合成、β-1,3-葡聚糖),为临床治疗和药物开发提供了重要参考。

  

真菌感染的全球挑战与分类
真菌作为真核生物,其细胞壁由几丁质和β-1,3-葡聚糖构成,细胞膜含麦角固醇(Ergosterol),这些结构成为药物作用的关键靶点。真菌感染从浅表性(如皮肤癣菌病)到危及生命的侵袭性感染(如侵袭性曲霉病IA),尤其在免疫缺陷患者中死亡率极高。COVID-19大流行期间,耳念珠菌(C. auris)和毛霉菌(Mucor spp.)引起的继发感染凸显了真菌感染的复杂性。

常见病原体与致病机制

  • 念珠菌属:以白念珠菌(C. albicans)为代表,其酵母-菌丝转换依赖cAMP通路,而耳念珠菌(C. auris)因多重耐药性成为医院感染暴发的元凶。
  • 曲霉属:烟曲霉(A. fumigatus)通过孢子吸入引发侵袭性肺曲霉病(IPA),其黑色素(DHN-Melanin)增强环境适应性。
  • 毛霉菌目:产生蓖麻毒素样蛋白Mucoricin,通过核糖体失活作用导致组织坏死,COVID-19患者中鼻-眶-脑型毛霉菌病(ROCM)死亡率达71.4%。

抗真菌药物现状
现有药物分为五类:

  1. 多烯类:两性霉素B(Amphotericin B)通过结合麦角固醇破坏膜完整性,但肾毒性显著。
  2. 唑类:氟康唑(Fluconazole)抑制CYP51酶阻断麦角固醇合成,但耐药性普遍(如C. auris对氟康唑耐药率90%)。
  3. 棘白菌素:卡泊芬净(Caspofungin)靶向β-1,3-葡聚糖合成酶,对念珠菌杀菌效果显著。
  4. 氟胞嘧啶:通过代谢为5-氟尿嘧啶干扰DNA合成,常与多烯类联用。
  5. 烯丙胺类:特比萘芬(Terbinafine)抑制角鲨烯环氧化酶,用于浅表感染。

耐药性危机与突破
耐药机制包括靶点突变(如ERG11基因过表达)、外排泵激活(如ABC转运体)和生物膜形成。例如,C. auris对棘白菌素的耐药性源于FKS1基因突变。应对策略包括:

  • 纳米技术:壳聚糖包覆的氧化铁纳米颗粒(IONPs-CS-FLZ)将氟康唑MIC从64 μg/mL降至4 μg/mL。
  • 药物联用:青蒿素(Artemisinin)通过上调ERG基因使两性霉素B对白念珠菌的MIC降低4倍。
  • 新型化合物:β-香树脂醇(β-amyrin)通过钙离子内流诱导线粒体凋亡,对耐药念珠菌有效。

未来方向:创新疗法与疫苗

  • 免疫疗法:抗Mucoricin单抗可中和毒素,减少组织损伤。
  • 树状大分子:带正电荷的氨基树状分子通过“地毯机制”穿孔细胞膜,对C. albicans的MIC低至0.2 μg/mL。
  • 疫苗研发:重组蛋白疫苗(如Als3p-N)和mRNA疫苗处于临床前试验,靶向ALS3黏附蛋白。

挑战与展望
诊断延迟、真核宿主毒性限制药物开发,而真菌疫苗的免疫原性优化仍是难点。跨学科合作(如结构生物学指导药物设计)和快速诊断技术(如β-D-葡聚糖检测)将是破局关键。

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