第二篇 真菌學(xué)

PAGE396PAGE7第二篇真菌學(xué)第21章真菌學(xué)概述真菌(fungus)是一種真核細(xì)胞型微生物。有典型的細(xì)胞核和完善的細(xì)胞器。不含葉綠素、無根、莖、葉的分化。真菌廣泛分布于自然界，種類繁多，有10余萬種。大多對人無害，有的甚至有益。如食用蕈類，有的真菌用于生產(chǎn)抗生素和釀酒等。引起人類疾病的約300余種，包括致病、條件致病、產(chǎn)毒以及致癌的真菌。近年來真菌感染明顯上升。這與濫用抗生素引起菌群失調(diào)和應(yīng)用激素、抗癌藥物導(dǎo)致免疫低下有關(guān)，應(yīng)引起注意。與醫(yī)學(xué)有關(guān)的真菌有四個(gè)亞門：①接合亞門(Zygomycotina),絕大多數(shù)為無隔多核菌絲體，屬條件致病性真菌,如毛霉、根霉等。②子囊菌亞門(Ascomycotina)，具有子囊和子囊孢子，如芽生菌屬、組織胞漿菌屬、小孢子菌屬及酵母菌屬等。③擔(dān)子菌亞門(Basidiomycotina)，具有擔(dān)子和擔(dān)孢子，如食用菌蘑菇、靈芝以及致病性新生隱球菌等。④半知菌亞門(Deutermycotina或fungusimperfecti)，對此類菌生活史了解不完全，未發(fā)現(xiàn)其有性階段，故稱之為半知菌。在醫(yī)學(xué)上有重要意義的真菌絕大部分在半知菌亞門中，如球孢子菌屬和假絲酵母菌屬。最新的真菌分類是將真菌界分為4個(gè)門，即接合菌門(Zycomycota)、擔(dān)子菌門(Basidomycota)、子囊菌門(Ascomycota)和壺菌門(Chytridiomycota),而將原半知菌亞門中的真菌劃分到前3個(gè)門中。第一節(jié)真菌的生物學(xué)性狀真菌可分單細(xì)胞和多細(xì)胞兩類。單細(xì)胞真菌呈圓形或卵圓形，稱酵母菌(yeast)。多細(xì)胞真菌大多長出菌絲和孢子，交織成團(tuán)，稱絲狀菌(filamentousfungus)，又稱霉菌(mold)。有些真菌可因環(huán)境條件的改變，而兩種形態(tài)發(fā)生互變，稱為二相性(dimorphic),如球孢子菌、組織胞漿菌、芽生菌和孢子絲菌等。這些真菌在體內(nèi)或在含有動(dòng)物蛋白的培養(yǎng)基上37℃培養(yǎng)時(shí)呈酵母菌型，在普通培養(yǎng)基上25℃培養(yǎng)時(shí)則呈絲狀菌。形態(tài)與結(jié)構(gòu)真菌比細(xì)菌大幾倍至幾十倍。結(jié)構(gòu)比細(xì)菌復(fù)雜。細(xì)胞壁不含肽聚糖，主要由多糖（75%）與蛋白質(zhì)（25%）組成。多糖主要為幾丁質(zhì)的微原纖維，缺乏肽聚糖，故真菌不受青霉素或頭孢菌素的作用。真菌的細(xì)胞膜與細(xì)菌的區(qū)別在于真菌含固醇(sterol)而細(xì)菌無。單細(xì)胞真菌呈圓形或卵圓形，常見于酵母菌或類酵母菌，對人致病的主要有新生隱球菌和白假絲酵母菌。這類真菌以出芽方式繁殖，芽生孢子成熟后脫落成獨(dú)立個(gè)體。多細(xì)胞絲狀真菌能長出菌絲，菌絲延伸分枝，有的菌絲上長出孢子。各種絲狀菌長出的菌絲和孢子形態(tài)不同，是鑒別真菌的重要標(biāo)志。1.菌絲(hypha)真菌的孢子以出芽方式繁殖。在環(huán)境適宜情況下由孢子長出芽管，逐漸延長呈絲狀，稱菌絲。菌絲又可長出許多分枝，交織成團(tuán)稱菌絲體(mycelium)。有的菌絲伸入培養(yǎng)基中吸取養(yǎng)料，稱營養(yǎng)菌絲。有的菌絲向上生長，稱氣生菌絲。其中產(chǎn)生孢子的稱生殖菌絲。有的菌絲內(nèi)能形成橫隔，稱隔膜(septum)，將1條菌絲分成幾個(gè)細(xì)胞，是為有隔菌絲(septatehypha)。大多數(shù)致病性真菌均有隔膜，隔膜中有小孔，允許胞質(zhì)流通。皮膚癬菌、組織胞漿菌和曲霉等孔較大，細(xì)胞核亦可通過;有些真菌菌絲無橫隔，為無隔菌絲(nonseptatehypha)。整條菌絲為1個(gè)細(xì)胞，在1個(gè)細(xì)胞內(nèi)有多個(gè)細(xì)胞核。菌絲可有多種形態(tài)：螺旋狀、球拍狀、結(jié)節(jié)狀、鹿角狀和梳狀等。不同種類的真菌可有不同形態(tài)的菌絲，故菌絲形態(tài)有助于鑒別（圖21-1）。圖21-12.孢子(spore)是真菌的繁殖結(jié)構(gòu)，真菌的孢子與細(xì)菌的芽胞不同，其抵抗力不強(qiáng)，加熱60~70℃短時(shí)間即可死亡。孢子可分有性孢子和無性孢子兩種。有性孢子是由同一菌體或不同菌體上的2個(gè)細(xì)胞融合經(jīng)減數(shù)分裂形成。無性孢子是菌絲上的細(xì)胞分化或出芽生成。病原性真菌大多形成無性孢子。無性孢子根據(jù)形態(tài)分為3種（圖21-2）。圖21-2（1）分生孢子(conidium)：由生殖菌絲末端的細(xì)胞分裂或收縮形成，也可在菌絲側(cè)面出芽形成。按其形態(tài)和結(jié)構(gòu)又可分大分生孢子和小分生孢子2種：大分生孢子(macroconidium)體積較大，由多個(gè)細(xì)胞組成，常呈梭狀、棍棒狀或梨狀。其大小、細(xì)胞數(shù)和顏色是鑒定的重要依據(jù)（圖21-3);小分生孢子（microconidium)較小，1個(gè)孢子只有1個(gè)細(xì)胞。真菌都能產(chǎn)生小分生孢子，其診斷價(jià)值不大。（2）葉狀孢子(thallospore)：由菌絲內(nèi)細(xì)胞直接形成。①芽生孢子(blastospore),由菌絲體細(xì)胞出芽生成，常見于假絲酵母菌與隱球菌。一般芽生孢子長到一定大小即與母體脫離，若不脫離則形成假菌絲。②厚膜孢子(cla-mydospore),菌絲內(nèi)胞漿濃縮，胞壁增厚，在不利環(huán)境中形成，抵抗力增大。當(dāng)環(huán)境有利時(shí)，厚膜孢子又可出芽繁殖。③關(guān)節(jié)孢子(arthrospore)，在陳舊的培養(yǎng)物中，菌絲細(xì)胞壁變厚，形成長方形的節(jié)段，呈鏈狀排列。（3）孢子囊孢子(sporangiospore)：菌絲末端膨大成孢子囊，內(nèi)含許多孢子，孢子成熟則破囊而出，如毛霉、根霉等。圖21-3培養(yǎng)特性真菌的營養(yǎng)要求不高，在一般細(xì)菌培養(yǎng)基上能生長。檢查時(shí)常用沙保(Sabouraud)培養(yǎng)基。此培養(yǎng)基成分簡單，主要含有1%蛋白胨、4%葡萄糖和2%瓊脂，pH5.5。皮膚癬菌在此培養(yǎng)基上生長較慢，常需1~4周;但腐生性真菌在此培養(yǎng)基上生長迅速。故分離真菌時(shí)常在此培養(yǎng)基中加一定量的放線菌酮和氯霉素，前者用以抑制污染真菌，后者用以抑制細(xì)菌的生長。有些病原性真菌，如白假絲酵母菌、組織胞漿菌、新生隱球菌等加放線菌酮即不能生長，宜用無抗生素的血瓊脂平板，見有生長后移種沙保培養(yǎng)基，并同時(shí)做玻片培養(yǎng)以觀察自然狀態(tài)下的形態(tài)結(jié)構(gòu)。培養(yǎng)真菌最適宜的酸堿度是pH4.0~6.0，淺部感染真菌的最適溫度為22~28℃。但某些深部感染真菌一般在37℃中生長最好。培養(yǎng)真菌需較高的濕度與氧。真菌的菌落有兩類：1.酵母型菌落是單細(xì)胞真菌的菌落形式，菌落光滑濕潤，柔軟而致密。形態(tài)與一般細(xì)菌菌落相似，如隱球菌即屬之。有部分單細(xì)胞真菌在出芽繁殖后，芽管延長不與母細(xì)胞脫離，形成假菌絲。假菌絲由菌落向下生長，伸入培養(yǎng)基中，這種菌落稱為類酵母菌落，如假絲酵母菌。2.絲狀菌落是多細(xì)胞真菌的菌落形式，由許多疏松的菌絲體構(gòu)成。菌落成棉絮狀、絨毛狀或粉末狀，菌落正背兩面呈現(xiàn)不同的顏色。絲狀菌落的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和顏色常作為鑒定真菌的參考。真菌有從中心向四周等距離生長形成圓形菌落的傾向，所以臨床體癬、股癬、疊瓦癬等皮損表現(xiàn)為環(huán)形或多環(huán)形。若要真實(shí)地觀察菌絲與孢子生長的關(guān)系，可作小培養(yǎng)。系切取一小塊沙保培養(yǎng)基置玻片上，挑取小片真菌菌落接種在培養(yǎng)基周邊，蓋上無菌蓋玻片。培養(yǎng)1周后用乳酚棉藍(lán)(lactophenolcottonblue)染色。鏡檢可見菌絲和孢子的結(jié)構(gòu)和排列。真菌容易發(fā)生變異。在培養(yǎng)基上人工傳代或培養(yǎng)時(shí)間過久，其形態(tài)、培養(yǎng)特性甚至毒力都可發(fā)生改變。抵抗力真菌對干燥、陽光、紫外線及一般消毒劑有較強(qiáng)的抵抗力。實(shí)驗(yàn)證明紫外線對絲狀真菌與假絲酵母菌在距離1m照射需30min殺死。但不耐熱，60℃1h菌絲和孢子均被殺死。對2%石碳酸、2.5%碘酊、0.1%升汞或10%甲醛溶液較敏感。對常用于抗細(xì)菌感染的抗生素均不敏感;灰黃霉素、制霉菌素B、二性霉唑、克霉素、酮康唑、伊曲康唑等對多種真菌有抑制作用。第二節(jié)真菌的致病性與免疫性真菌引起機(jī)體感染同樣需要具備一定的毒力，如白假絲酵母菌、煙曲霉、黃曲霉的細(xì)胞壁糖蛋白有內(nèi)毒素樣活性，能引起組織化膿性反應(yīng)和休克，煙曲霉和黃曲霉還能致多種器官的出血和壞死。白假絲酵母菌具有粘附人體細(xì)胞的能力,隨著其芽管的形成，粘附力加強(qiáng)。二相真菌如莢膜組織胞漿菌、皮炎芽生菌等進(jìn)入機(jī)體后必須先轉(zhuǎn)換成酵母型在巨噬細(xì)胞中不被殺滅反而擴(kuò)散。新生隱球菌的莢膜有抗吞噬作用。近來研究表明白假絲酵母菌和煙曲霉的熱休克蛋白HSP90與宿主細(xì)胞和血清蛋白結(jié)合能使之功能改變，是其能致病的一種原因。至今對真菌致病性研究僅限于少數(shù)幾種真菌。不同的真菌可通過下列幾種形式致病。1.致病性真菌感染主要是一些外源性真菌感染。淺部真菌如皮膚癬菌是由于這些真菌的嗜角質(zhì)性，并能產(chǎn)生角蛋白酶水解角蛋白。在皮膚局部大量繁殖后通過機(jī)械刺激和代謝產(chǎn)物的作用，引起局部炎癥和病變。深部真菌感染后不被殺死，能在吞噬細(xì)胞中生存、繁殖，引起慢性肉芽腫或組織潰瘍壞死。2.條件致病性真菌感染主要是由一些內(nèi)源性真菌引起的，如假絲酵母菌、曲霉、毛霉。這些真菌的致病性不強(qiáng)，只有在機(jī)體免疫力降低時(shí)發(fā)生，如腫瘤、糖尿病、免疫缺陷、長期應(yīng)用廣譜抗生素、皮質(zhì)激素、放射治療或在應(yīng)用導(dǎo)管、手術(shù)等過程中易繼發(fā)感染。例如導(dǎo)管、插管入口為真菌入侵提供門戶，真菌粘附其上，并不斷增殖，從而進(jìn)入血液，并播散至全身。3.真菌超敏反應(yīng)性疾病敏感患者當(dāng)吸入或食入某些菌絲或孢子時(shí)可引起各種類型的超敏反應(yīng)，如蕁麻疹、變應(yīng)性皮炎與哮喘等。4.真菌性中毒癥糧食受潮霉變，攝入真菌或其產(chǎn)生的毒素后可引起急、慢性中毒稱為真菌中毒癥（mycotoxicosis)。病變多樣，因毒素而異。有的引起肝、腎損害，有的引起血液系統(tǒng)變化，有的作用于神經(jīng)系統(tǒng)引起抽搐、昏迷等癥狀。真菌中毒與一般細(xì)菌性或病毒性感染不同。真菌是在糧食中產(chǎn)生毒素，受環(huán)境條件的影響，所以發(fā)病有地區(qū)性和季節(jié)性，但沒有傳染性，不引起流行。糧食多次搓洗可以減少污染的毒素，有一定的預(yù)防作用。5.真菌毒素與腫瘤的關(guān)系近年來不斷發(fā)現(xiàn)有些真菌產(chǎn)物和腫瘤有關(guān)，其中研究最多的是黃曲霉毒素。黃曲霉毒素是一種雙呋喃氧雜萘鄰?fù)芑铮拘院軓?qiáng)，小劑量即有致癌作用。根據(jù)熒光分析有20多種衍化物，其中B1致癌作用最強(qiáng)，B2次之。大鼠口服B1后易被吸收，在肝臟迅速達(dá)到高峰。B1與RNA和DNA結(jié)合能力很強(qiáng)，從而抑制細(xì)胞RNA與DNA的合成，與致癌有一定關(guān)系。在肝癌高發(fā)區(qū)的花生、玉米、油糧作物中，黃曲霉污染率很高，黃曲霉毒素含量可高達(dá)1ppm。大鼠試驗(yàn)飼料中含0.015ppm即可誘發(fā)肝癌。也有人認(rèn)為肝癌與乙型肝炎有關(guān)，經(jīng)調(diào)查90%患者感染過乙型肝炎。故人肝癌的病因可能是多因素的，黃曲霉毒素只是重要因素之一。自然界中并非所有黃曲霉株都能產(chǎn)生黃曲霉毒素。事實(shí)上無毒株多于產(chǎn)毒株。相反，除黃曲霉外，寄生曲霉、黑曲霉、赤曲霉、溫特曲霉等也可產(chǎn)生黃曲霉毒素。其他致癌的真菌毒素還有赭曲霉產(chǎn)生的黃褐毒素也可誘生肝腫瘤，鐮刀菌T-2毒素可誘發(fā)大鼠胃癌、胰腺癌、垂體和腦腫瘤，展青霉素可引起局部肉瘤等。免疫性1.天然免疫真菌感染的發(fā)生與機(jī)體的天然免疫狀態(tài)有關(guān)，最主要的是皮膚粘膜屏障。一旦破損、受創(chuàng)傷或放置導(dǎo)管，真菌即可入侵。皮脂腺分泌飽和和不飽和脂肪酸均有殺真菌作用。兒童頭皮脂肪酸分泌量比成人少，故易患頭癬。成人因手、足汗較多，且掌跖部缺乏皮脂腺故易患手足癬。在正常菌群中有細(xì)菌也有真菌。由于菌與菌之間的相互拮抗，不能大量生長引起疾病。長期應(yīng)用廣譜抗生素破壞菌群間的比例，或因惡性疾病以及長期服用免疫抑制劑后，機(jī)體免疫力降低，均可引起繼發(fā)性真菌感染。此外，某些內(nèi)分泌功能失調(diào)也是促使某種真菌感染的一種因素。如腎上腺皮質(zhì)功能低下、糖尿病、甲狀腺功能低下等病人，常并發(fā)皮膚粘膜假絲酵母菌病。近年來發(fā)現(xiàn)tuftsin（真菌學(xué)上稱促癬吞噬肽）可結(jié)合到中性粒細(xì)胞外膜上以提高其吞噬和殺菌活性，并有促趨化作用?？拐婢兄行粤＜?xì)胞與巨噬細(xì)胞起重要作用，被真菌激活后釋放H2O2、次氯酸和防御素(defensin)能殺滅假絲酵母菌、煙曲霉等真菌。鐵對活細(xì)胞是必不可少的，但鐵濃度過高有助于細(xì)菌和真菌感染，如糖尿病酮中毒患者易發(fā)生毛霉病，低濃度不飽和轉(zhuǎn)鐵蛋白和高濃度血清鐵可誘發(fā)白假絲酵母菌感染。血漿中的轉(zhuǎn)鐵蛋白，經(jīng)皮下小血管或汗腺擴(kuò)散至皮角質(zhì)層內(nèi)，可限制數(shù)種真菌的生長。2.獲得性免疫真菌感染因其胞壁厚，即使有抗體和補(bǔ)體也不能完全殺滅它。但特異性抗體可阻止真菌轉(zhuǎn)為菌絲相以提高吞噬率，并抵制真菌吸附于體表。如假絲酵母珠菌，SIgA抗體即可與其表面甘露聚糖復(fù)合體結(jié)合阻止其吸附。但一般認(rèn)為真菌感染的恢復(fù)主要靠細(xì)胞免疫，真菌抗原剌激后特異性淋巴細(xì)胞增殖，釋放IFN-和IL-2等激活巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞和CTL等，參與對真菌的殺傷。播散性真菌感染患者常伴有T細(xì)胞功能的抑制，如AIDS、淋巴瘤和使用免疫抑制劑等。真菌感染可引發(fā)遲發(fā)型超敏反應(yīng)。臨床上常見的癬菌疹就是真菌感染所引起的一種超敏反應(yīng)。第三節(jié)真菌的微生物學(xué)檢查法各種真菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)有其一定的特殊性，一般可以通過直接鏡檢和培養(yǎng)進(jìn)行鑒定，但具體方法應(yīng)根據(jù)標(biāo)本種類和檢查目的而異。標(biāo)本淺部感染真菌的檢查可用70%乙醇棉球擦拭局部后取皮屑、毛發(fā)、指（趾）甲屑等標(biāo)本。深部感染真菌的檢查可根據(jù)病情取痰、血液、腦脊液等標(biāo)本。直接鏡檢和意義皮屑、毛發(fā)、指（趾）甲屑等標(biāo)本置玻片上。滴加10%KOH少許，以蓋玻片覆蓋后在火焰上微微加溫，使被檢組織中的角質(zhì)軟化。輕壓蓋玻片，使標(biāo)本變薄透明，然后在低倍或高倍鏡下檢查。若見菌絲或孢子，即可初步診斷患有真菌癬，但一般不能確定其菌種。皮膚癬標(biāo)本檢查常用濕標(biāo)本，不加染色。假絲酵母菌感染則取材涂片，行革蘭染色;隱球菌感染取腦脊液離心。沉淀物用墨汁作負(fù)染色后鏡檢。結(jié)果的判斷：①直接檢查陽性有意義，陰性不能排除感染。但陰道、痰等分離出假絲酵母菌、曲霉等條件致病菌需多次陽性才有意義。②組織中發(fā)現(xiàn)分隔分枝的菌絲多為曲霉;粗大、不分隔或不分枝的菌絲多為毛霉。假絲酵母菌出現(xiàn)假菌絲代表活動(dòng)性，有意義。③皮膚癬菌菌絲肥大粗長，提示處于活躍狀態(tài)。④酵母型和二相型真菌在組織內(nèi)常表現(xiàn)為孢子。分離培養(yǎng)直接鏡檢不能確診時(shí)應(yīng)作真菌培養(yǎng)。皮膚