真菌概论

结构

  • 真菌是一类具有完整细胞核与细胞器的真核细胞型微生物,以寄生或腐生方式生存
  • 形态上主要分为单细胞真菌(酵母型和类酵母型,芽殖、裂殖)和多细胞真菌(由菌丝孢子组成的大型真菌或霉菌,孢子生出嫩芽称芽管,芽管延长称菌丝,菌丝交错成团称菌丝体
菌丝营养菌丝体
气生菌丝体
生殖菌丝体
孢子有性孢子同宗配合
异宗配合
无性孢子叶状孢子芽生孢子(酵母或类酵母型菌落)不脱离母细胞形成假菌丝;白念珠菌、小球类酵母菌、圆酵母菌
关节孢子菌丝细胞出现隔膜
厚膜孢子菌丝顶端或中间部分变圆、细胞壁变厚、胞质浓缩
分生孢子(单一型、串珠型、葡萄串型)大分生孢子体积大、多细胞、纺锤形
小分生孢子体积小、单细胞、多形
孢子囊孢子有孢子囊包裹孢子

假菌丝不形成多孔隔膜,且同一条菌丝上胞体宽度不均一;孢子囊孢子与分生孢子的区别在于菌丝末端有囊膜包裹孢子

  • 细胞壁的主要成分是多聚糖,包含由几丁质和葡聚糖构成的纤维网,以及由α-葡聚糖和甘露糖蛋白等构成的无定形组分
  • 细胞膜镶嵌有蛋白质(跨膜蛋白、外周蛋白、内周蛋白)并含有甾醇(主要为麦角甾醇),麦角甾醇是目前多种抗真菌药物的重要作用靶点 (见抗真菌药物)
  • 真菌具有双层核膜的细胞核,基因组大小在1.7×104至9.3×104 Kbp之间

培养特性

  • 实验室常选用沙保弱葡萄糖琼脂(SDA)和马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)作为培养基
  • 多数病原性真菌生长缓慢,一般需要培养1至4周才能出现典型菌落
  • 最适宜的酸碱度为pH 4.0至6.0
  • 培养温度通常为37°C(适用于酵母型和类酵母型真菌)或25至28°C(适用于多细胞的丝状真菌)
  • 部分真菌属于“双相型真菌”,它们在宿主体内或37°C环境下呈现酵母型,而在25°C室温下则转变为菌丝型

标本检测

  • 标本的采集必须根据感染部位进行,如皮屑、血液或脑脊液等,标本要求新鲜、足量,并且在采集时要严格遵循无菌操作
  • 直接镜检是常规手段,对于含角质的标本(如皮屑或甲屑)需用10% KOH消化后镜检,而隐球菌常通过脑脊液离心沉渣的墨汁负染色来观察其肥厚荚膜
  • 血清学检查通过检测真菌的特异性抗原(如G试验检测β-1,3-D-葡聚糖,GM试验检测半乳甘露聚糖)或相关抗体来进行辅助诊断
  • 核酸检测(包括PCR、基因芯片、DNA指纹技术等)在真菌的精准鉴定与分型中正发挥越来越重要的作用

致病性真菌

感染性超敏反应:IV型

接触性超敏反应:I~IV型

浅部感染真菌

主要寄生或腐生于表皮角质层、毛发和甲板等角蛋白组织,通常不会侵入皮下组织或内脏

  • 皮肤癣菌:包含表皮癣菌属(如絮状表皮癣菌)、毛癣菌属(如红色毛癣菌)和小孢子菌属(如犬小孢子菌)。它们具有亲角蛋白特性,是引起手癣、足癣、体癣等常见皮肤癣病(部位+Tinea)的病原
菌属皮肤毛发甲板孢子性状
表皮藓菌属+-+细长棒状大分生孢子
毛癣菌属++-棍棒状大分生孢子
小孢子菌属+++梭形厚壁大分生孢子
  • 角层癣菌:寄生于皮肤最外层的角层或毛干表面,例如马拉色菌属可引起花斑癣(俗称汗斑) ,何德毛结节菌引起毛发周围形成硬的黑色砂砾状结节白吉利毛孢子菌形成毛发周围白色小结节

皮下组织感染真菌

通常经由皮肤外伤侵入人体,感染多局限在局部,但有时也会沿着淋巴管或经血行播散至深部组织

  • 孢子丝菌属:代表菌为申克孢子丝菌(属于双相型真菌),常引起皮下肉芽肿及孢子丝菌性下疳,并在淋巴管上形成链状硬结
  • 着色真菌:包含裴氏丰萨卡菌和卡氏枝孢霉等,可引起着色真菌病。感染部位常表现为暗红色或黑色的皮损,患者全身免疫力极度低下时可能引发脑内感染

深部感染真菌

此类主要为机会致病性真菌。随着抗生素滥用及免疫功能低下人群(如肿瘤放化疗、器官移植、艾滋病患者)的增加,深部真菌感染的发病率显著上升

真菌类别代表菌种临床致病特征
念珠菌属白念珠菌可引起鹅口疮、阴道炎等黏膜感染,严重时引发肺炎、脑膜炎或败血症;镜下可见典型的假菌丝和厚膜孢子,培养呈类酵母型菌落
隐球菌属新型隐球菌具有极厚的胶质样荚膜,自然界中多存在于鸽粪中;通常经呼吸道吸入引起肺炎,可随血行侵犯中枢神经系统,引起高致死性的慢性脑膜炎
曲霉属烟曲霉、黄曲霉镜下可见呈45°分枝的有隔菌丝和分生孢子头;可引起侵袭性肺曲霉病及过敏反应,部分菌株产生的黄曲霉毒素具有强致肝癌作用
毛霉属总状毛霉镜下可见呈直角分枝的无隔菌丝;感染多发于重症晚期患者,常引发鼻、脑部位的坏死性炎症,病情进展极快,死亡率极高
镰刀菌属茄病镰刀菌镜下大分生孢子呈典型的镰刀形;可引起真菌性角膜炎或系统性播散,对临床常用的大多数抗真菌药物具有耐药性
肺孢子菌属伊氏肺孢子菌兼具原虫与真菌特性,是引起艾滋病患者致命性机会感染(肺孢子菌肺炎,PCP)的主要病原体

注:黄色为重点掌握内容

地方性流行真菌

此类真菌对环境温度敏感,均为双相型真菌。感染通常具有明显的地域性分布,早期多呈自限性,但严重者也可发生致命的系统性播散

  • 主要致病菌:包括荚膜组织胞浆菌、粗球孢子菌、皮炎芽生菌、巴西副球孢子菌及马尔尼菲篮状菌
  • 流行特征:前四种主要在南北美洲流行;而马尔尼菲篮状菌主要流行于东南亚地区,是该地区艾滋病患者常见的播散性机会感染病原体

抗真菌药物

药物类别及代表药物作用靶点作用机制适用真菌与常见疾病
多烯类 (Polyenes)
代表:两性霉素B (Amphotericin B)、制霉菌素 (Nystatin)
细胞膜(麦角甾醇)直接与真菌细胞膜上的麦角甾醇结合,在膜上形成微孔,导致细胞内重要物质(如钾离子、核苷酸等)外漏,从而引起真菌死亡(杀菌作用)两性霉素B:广谱,适用于各种严重的深部/系统性真菌感染(如隐球菌脑膜炎、侵袭性念珠菌病、曲霉病、毛霉病等)。制霉菌素:毒性较大,多用于局部(如口腔鹅口疮、阴道念珠菌病)
唑类 (Azoles)
代表:氟康唑 (Fluconazole)、伊曲康唑 (Itraconazole)、伏立康唑 (Voriconazole)、酮康唑 (Ketoconazole)
细胞膜合成(14α-去甲基化酶)抑制真菌细胞色素P450依赖性的14α-去甲基化酶,阻断羊毛甾醇转化为麦角甾醇,导致细胞膜通透性改变及功能障碍(抑菌或杀菌作用)氟康唑:念珠菌病(特别是白念珠菌)、隐球菌病的维持治疗。伊曲康唑:皮肤癣菌病、双相型真菌病(如孢子丝菌病)。伏立康唑:侵袭性曲霉病的首选药物。酮康唑/咪康唑:主要用于浅部局部抗真菌治疗
棘白菌素类 (Echinocandins)
代表:卡泊芬净 (Caspofungin)、米卡芬净 (Micafungin)
细胞壁合成(β-1,3-D-葡聚糖)特异性地非竞争性抑制真菌细胞壁核心成分β-1,3-D-葡聚糖合成酶,破坏细胞壁的完整性,导致细胞渗透压失衡而溶解死亡广谱抗念珠菌(包括对氟康唑耐药的非白念珠菌),也可作为侵袭性曲霉病的二线/挽救性治疗。隐球菌和毛霉天然耐药
丙烯胺类 (Allylamines)
代表:特比萘芬 (Terbinafine)
细胞膜合成(角鲨烯环氧酶)抑制真菌早期的麦角甾醇合成途径中的角鲨烯环氧酶,不仅导致麦角甾醇缺乏,还引起有毒的角鲨烯在细胞内大量蓄积,导致真菌死亡亲角蛋白,主要用于浅部真菌感染,如皮肤癣菌引起的手足癣、体股癣以及甲癣(灰指甲)
氟嘧啶类/抗代谢类代表:氟胞嘧啶 (5-Flucytosine, 5-FC)核酸合成(DNA与RNA)药物通过胞嘧啶渗透酶进入真菌细胞内,转化为5-氟尿嘧啶(5-FU),掺入RNA中破坏蛋白质合成,同时抑制胸苷酸合成酶,阻断DNA合成主要针对隐球菌和念珠菌。极易产生耐药性,极少单独使用,通常与两性霉素B联合应用于隐球菌脑膜炎或严重念珠菌感染的初始诱导治疗
有丝分裂抑制剂
代表:灰黄霉素 (Griseofulvin)
细胞微管(纺锤体)进入真菌细胞后与微管蛋白结合,破坏微管结构,阻断真菌细胞的有丝分裂仅对皮肤癣菌(如表皮癣菌、毛癣菌、小孢子菌)有效,曾常用于头癣和严重体癣,现临床已逐渐被特比萘芬或伊曲康唑取代