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浅析致病真菌分类的动态性

来源:论文汇编 作者:自动采集 2005-1-1
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摘要: 摘要致病真菌的分类是一个渐进的过程,如何能够更好地反映自然的本质,是真菌学家们所努力求索的。本文通过回顾致病性地霉、毛孢子菌、掌黑癣致病菌和念珠菌等分类的新进展,对致病真菌分类的动态性进行初步分析。1969年,Whittaker的五界系统学说将真菌提升为界。随着科学的发展,真菌单元学说已站不住脚,现在普遍认为......



  摘 要 致病真菌的分类是一个渐进的过程,如何能够更好地反映自然的本质,是真菌学家们所努力求索的。本文通过回顾致病性地霉、毛孢子菌、掌黑癣致病菌和念珠菌等分类的新进展,对致病真菌分类的动态性进行初步分析。本文所述观点为部分学者提出,有些尚未得到公认,请读者注意鉴别。

  1969年,Whittaker的五界系统学说将真菌提升为界。随着科学的发展,真菌单元学说已站不住脚,现在普遍认为过去所谓“真菌”是多元的,我国学者用“菌物”一词替代之。1995年真菌词典(第八版)将菌物的生物体划分为三界即原生动物界(Protozoa)、藻界(chromista)和真菌界(Fungi,Eumycota)。而真菌界仅包括四个门即壶菌门(Chytridiomycota)、接合菌门(Zygomycota)、子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)[1],半知菌门被有丝孢菌(Mitosporic fungi)所代替。后者分为丝孢纲(Hyphomycetes)、无孢纲(Agonomycetes)和腔孢纲(Coelomycetes)三纲。一般致病真菌大都列入半知菌亚门,所以这一变化对致病真菌的种类无大的影响。

  真菌分类是人为界定的,其目的在于使人们更为系统地认识真菌,并以此为着眼点更好地认识自然界,从人为分类向自然分类过渡。真菌分类是一个笼统的词,实际上包括了三个内容即真菌鉴定、真菌分类和真菌系统发育,代表了3种认识水平。真菌鉴定是针对单个真菌个体的比较和分类,真菌系统发育则进一步研究亲缘关系和发育进化水平。致病真菌的研究主要是针对前两项内容。

  致病真菌分类的动态性主要发生于种的水平,不同学派和不同方法从表型和基因型两个方面研究一种菌种,于是出现了原来认为是不同的菌种合并成为一个菌种,从而出现了所谓的同种异名,而原来认为是同一菌种却被分为不同菌种。如此反复,人们对于自然界的认识得以不断深化。目前正处于一个从传统分类方法向现代分类方法转变的过渡时期,如半知菌的分类从以形态分类为基础发展到以分生孢子个体发育(包括分生孢子的来源、在产孢细胞上的着生方式、与产孢细胞的关系、连续产孢过程中产孢细胞的生长以及许多其它细节)为基础的新的分类系统。现通过对几类常见致病真菌分类的研究进展,浅析分类的动态性。

  一、地霉(Geotrichum Link:Fr.by von Arx et al)

  地霉属内孢霉纲。经典代表致病菌是白地霉(Geotrichum candidum Link ex Persoon),可从正常人口腔和消化道分离出,当人体抵抗力低下时可引起条件机会感染。以支气管感染最为多见,偶可致全身性播散感染。但最近相关致病性报告很少,对其研究主要集中在食品发酵中的应用。

  目前最常引起侵入性及系统性感染的是头地霉[Geotrichum capitatum(Dickens& Lodder)v.Arx]以前将此菌分类于毛孢子菌属,因其除具关节分生孢子外,还具有由合轴延伸细胞产生的分生孢子(“芽生孢子”)。但在现代分类学中,毛孢子菌属分类依据与担子菌纲的亲缘关系(affinity)。此菌不能被重氮蓝B染色也不能利用尿素或硝酸盐,更接近内孢霉纲。同时发现其有性型为双足囊菌,因此定位于地霉属[2]。此外,也有人曾将其归类于芽裂霉属(Blastoschizomyces)[3]。于是,头毛孢子菌和头芽裂霉成为头地霉的同种异名。头地霉所引起的感染包括败血症、呼吸道感染、胃肠道感染、心内膜炎、肝肾感染、口腔感染、脑膜炎、骨髓炎和椎间关节盘炎[4]。其它致病性地霉还有棒地霉(Geotrichum clavatum de Hoog et al)。

  二、毛孢子菌(Trichosporon Behrend)

  毛孢子菌属为担子菌亚门无性型酵母菌,系统发生与隐球菌属相近。最近通过形态在细胞壁中存在木糖(蓝色重盐B实验)、超微结构(透射电镜下,dolipore隔膜和plurilamellate细胞壁)免疫学特性(存在与新生隐球菌的共同抗原)、生理生化、共酶(coenzyme)Q系统、DNA-DNA杂交和部分26SrRNA序列分析,将本菌属重新划分。目前公认包括17个菌种和5个变种[5]。

  白吉得毛孢子菌(Trichosporon beigelii Kuchenmeister et Rabenhorst)所致白毛结节是较为常见的一种浅部毛发真菌感染,此外最的报告还可引起皮肤和系统性感染。但这一命名未在新的分类中被采用,因为它可能包括了新分类中的几种毛孢子菌。新分类中的6种致病性毛孢子菌包括卵圆形毛孢子菌(Trichosporon ovoides behrend),可引起浅部真菌病即白毛结节和皮肤损害;墨毛孢子菌[Trichosporon inkin(Oho ex Ota)do Carmo-Sousa & van Uden],主要分离自人体腹股沟区和肛门,可引起阴毛的白毛结节。也有2例引起系统性真菌病(心骨膜炎和腹膜炎)的报道;Trichosporon asahii Akagi(包括3个变种即,var.asahii,var.coremiformis和var.faecalis),多数分离自内源性免疫缺陷患者。也可分离自肝炎患者的血液中,或引起皮肤损害。也有引起哺乳动物白毛结节的报道;类星形毛孢子菌[Trichosporon asteroides(Rischin)Gueho & M.Th.Smith],可引起皮肤损害;皮肤毛孢子菌[Trichosporon cutaneum(de Beurmann et al.)Ota],引起皮肤损害和腋毛毛结节病及应变性反应;粘膜毛孢子菌[Trichosporon mucoides Gudho & M.Th.Smith],多数分离自内源性免疫缺陷患者,也可见于阴毛白毛结节病,最近也有分离自甲真菌病的报道[6]。

  三、威尔尼克外瓶霉[Cladosporium werneckii(Horta)von Arx]

  掌黑斑,是一种多发生在热带地区的由暗色孢科真菌引起的皮肤角质层感染,无自觉症状。属浅表的暗色丝孢霉病。病原菌主要为威尔尼克外瓶霉。以前认为的另一种病原菌,曼逊分支孢子菌(Cladosporium mansonii Pinoy)现认为与糠秕马拉色菌是同种异名,为花斑癣的致病菌[7]。

  四、念珠菌(Candida Berkh)

  念珠菌属,也称为假丝酵母属,是一组常见的条件致病性真菌。都柏林念珠菌(Candida dubliniensis)是一种具厚壁孢子和芽管试验阳性的酵母菌,主要分离自HIV感染者和艾滋病患者的口腔中。该菌首次于1995年由Sullivan等在爱尔兰共和国的都柏林大学报告为一组具有非典型特征的白念珠菌[Candida albicans(Robin)Berkh],在随后的表型和基因型研究证实这是一组明显不同于已知念珠菌的菌种,命名为都柏林念珠菌[8]。1998年,美国微生物学会所属的临床微生物杂志发表了发现者所撰写的综述,至此对该菌种的独立性基本得到公认[9]。都柏林念珠菌的鉴定方法有多种,Pinjon等对不同地区分离的都柏林念珠菌与白念珠菌比较研究证实,45摄氏度下SGA培养基培养可清楚地区别之,我们称之为温度试验。这种方法简便、可靠且稳定[10]。一项研究报告该菌在不同人群中的分离率。在合并口腔念珠菌病的人群中,见于27%的HIV感染者和32%的艾滋病患者;在无口腔念珠菌病的人群中,见于19%的HIV感染者和25%的艾滋病患者。在非HIV感染人群中,见于3%的正常人和14.6%的口腔念珠菌病患者。

  五、马拉色菌属(Malassezia Baill.)

  马拉色菌属也称为糠秕孢子菌属(Pityrosporum sabour.),前一命名主要在皮肤病学领域沿用,进一步分为卵形糠秕孢子菌、圆形糠秕孢子菌和厚皮糠秕孢子菌,而后者为植物学家所推崇。

  90年代以来,随着PFGE、RAPD、形态学和生理生化的应用,该属被分为7个菌种。厚皮马拉色菌(M.pachydermatis dodge)是唯一的非嗜脂性马拉色菌,主要存在于动物和人类皮肤,也可引起系统感染。合轴马拉色菌(M.sympodialis simmon & Gudho)为皮肤上最常见的一种,常与其它种同时存在。由于细胞很小,很难观察到出芽。主要特征为能分解七叶苷。糠秕马拉色菌(M.furfur baillon)为属标准株,可分为两种新模式:卵圆形和正圆型。孢子形态变化较大,可长出菌丝。史洛邦马拉色菌(M.sloofiae midgley & Gueho)可存在于动物和人身上。主要特征为在cremophor eI上不能生长且不能分解七叶苷。致病性尚不清楚。蛎壳马拉色菌(M.obtusa midgley,Guillot & Gueho)非常少见。具有β葡萄糖苷酶。球形马拉色菌(M.globosa midgley,Guillot & Gueho)常存在于花斑癣和脂溢性皮炎中。菌落生长缓慢且表面有深在皱褶。细胞为球形有许多芽管,特别见于患者的原代培养。限制马拉色菌(M.restricta midgley,Guillot & Gueho)因其特征有限(包括过氧化氢酶活性)而得名。常从头皮及面部上获得,并常与其它种共同存在[11,12]。

  六、斑替枝孢霉(Cladophialophora bantiana)

  该菌开始被命名为Xylohypha emmonsii,因其有独特的培养特征包括不能在40摄氏度下生长且能形成弯曲的芽生孢子短链[13]。然而,最近de hoog等[14]依据rRNA大亚基序列研究和nDNA/DNA重组证实该菌与另一菌种,Xylohypha bantiana为同一菌种。作者因此建立了斑替枝孢霉,替代以前的如下命名:Torula bantiana,Cladosporium bantianum,Cladosporium trichoides,and Cladosporium trichoides var.chlamydosporium。斑替枝孢霉主要引起脑部的暗色丝孢霉病。肺部和皮肤感染较少见[15]。

  七、芒果那特斯拉菌[Nattrassia mangiferae(H.&.P.Sydow)Sutton and Dyko]

  球拟壳蠕孢(Hendersonula toruloidea Nattrass)属暗色腔胞纲真菌,主要寄生于木材并可引起后者枯萎,分布于热带和亚热带区。Nattrass观察该菌寄生于植物时具有多种形态,在宿主组织内形成多个小腔的分生孢子器,一个色串孢(Torula)阶段由棕色菌丝片段化后形成的孢子组成。被感染的植物组织培养后常可产生关节孢子,而产生分生孢子器需特殊的营养条件。Sigler和Carmichael认为以关节分生孢子为主的阶段应属于柱顶孢(Scytalidium pesante)。Sutton和Dyko将分生孢子器阶段改命为芒果那特斯拉菌,并建议双间柱顶孢[Scytalidium dimidiatum(Penz.)Sutton and Dyko]为关节分生孢子的同种异名,同时将柱顶孢属的代表性菌种木生柱顶孢(S.Lignicola pesante)也认为是同种异名。但Sigler研究两者间形态存在差异,且后者尚无引起人类感染的可靠报道[16]。

  芒果那特斯拉菌和柱项孢所引起的人类感染包括足菌肿和足部的皮下脓肿、面部损害、真菌血症和腹部脓肿、外伤致眼内炎以及手指外伤后脓肿。还有两例糖尿病患者继发踝部皮下组织脓肿和1例继发上颌窦炎的报道[17]。

  八、球拟酵母(Torulopsis Berlese)

  念珠菌属和球拟酵母属的分类地位一直存在争议。两者的区分通过在微需氧环境或Dalmau培养下形成(念珠菌属)或不形成(球拟酵母属)假菌丝并进而采用评分法来区分。1970年出版的关于酵母菌命名的专著中,van uden和Buckley认为将两者区分是武断的和人为的,但为避免混乱仍保留。1978年,Yarrow和Meyer正式提出取消球拟酵母,将其归入念珠菌属,但未被接受。1997年Odds通过对假菌丝形成的双盲评估后认为假菌丝形成是鉴定酵母菌的不可靠特征,认为应将球拟酵母并入念珠菌属[18]。

  九、致病真菌分类的动态性的启示

  一是要重视致病真菌的表型研究:表型研究(包括临床研究)是致病真菌分类变迁的基石。真菌分类的依据也应是表型差异,应防止以基因型替代表型差异的倾向,至少在种以上的水平应是如此。这是因为到目前为止基因型的差异主要表现为电泳条带和碱基序列的差异,如果没有表型作为背景资料,基因型的差异无法解释因而也无法认识。二是也不应轻视基因型研究对表型研究的证实和补充作用。两者的关系似应为表型鉴定、基因型证实。前者是菌种之间存在差异的物质基础,后者是使菌种鉴定得以在常规临床实验室开展成为可能。

  参考文献

  1 Hawksworth DL et al.Ainsworth & Bisby's Dictionary of the Fungi.8th ed.CAB International,1995:169-541

  2 Amft N et al.Haematologica,1996;81(4):352-355

  3 Cofrancesco E et al.Mycoses,1995;38(9-10):377-384

  4 Listemann H et al.Mycoses,1996;39(7-8):289-291

  5 Sugita T et al.Mycoscience,1998;39-7-13

  6 Kubec k et al.Int J Dermatol,1998;37(3):186-187

  7 Gupta G et al.Br J Dermatol,1997;137(3):483-484

  8 Coleman DC et al.AIDS,1997;11(5):557-567

  9 Sullivan D et al.J Clin Microbiol,1998;36(2):329-334

  10 Pinjon E et al.J Clin Microbiol,1998;36(7):2093-2095

  11 Boekout T et al.Med Mycol,1998;36(7):2093-2095

  12 Gueho E et al.Med Mycol,1998;36(Suppl 1):220-229

  13 Padhye AA et al.J Clin Microbiol,1988;26:702

  14 de Hoog GS et al.J Med Vet Mycol,1995;33:339-347

  15 Patterson JW et al.JAAD,1999;40:364-266

  16 Sigler L et al.J Clin Microbiol,1997;35:433

  17 Frankel DH et al.Mycopathologia,1989;105:175

  18 Odds FC et al.J Clin Microbiol,1997;35:313

 


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