白念珠菌( Candida albicans) 是一种机会性致病菌，存在于健康人约 75% 的黏膜表面。正常个体中，白 念珠菌定居于不同的黏膜表面而不造成损伤。而当宿主免疫系统受损或低下时，白念珠菌可引发两种主要 的感染: 皮肤念珠菌病和系统性念珠菌病，后者死亡率可高达 50%［1-2］。近年来，国内外对白念珠菌毒力因 子致病性的研究主要集中在黏附素、表型转换和侵袭性酶上［3］。白念珠菌的致病机制中，分泌型天冬氨酸 蛋白酶( secreted aspartyl proteinase，Saps) 家族在黏附、侵袭等过程中起重要作用。Saps 家族中，Sap2 是白念 珠菌感染宿主后表达力最强、破坏力和致病力最大主要的蛋白酶［4］。因此认为，Sap2 可能在白念珠菌的致 病机制中起重要作用。本文结合对 Sap2 的研究进展，对 Sap2 在白念珠菌致病机制中的研究现状进行了 总结。

1 Sap2 概述

Saps 是白念珠菌分泌的一种具有胞外蛋白水解活性的毒力因子，该家族目前被认为包括 10 个成员 ( Sap1 ～ 10) 。SAPS 基因在感染过程的不同阶段被表达，且不同成员有着不同的最佳 pH 活性，其主要特点 是具有广谱蛋白水解活性和毒力特性。例如，Sap1 ～ 3 多以酵母的形式分泌且在 pH 呈酸性时活性较好，而 Sap4 ～ 6 则在 pH 为中性至弱碱性时更具有活性，且多以菌丝形式分泌［5-6］。其中，Sap2 是最早被研究结构 和功能的因子。 位于白念珠菌染色体 Ｒ 上的 SAP2，是由一个前白蛋白经过切割加工形成的 342 个残基的单条多肽链。 其在 pH3 ～ 6 范围内具有活性，而在 pH 值接近 7 时，Sap2 将缓慢失活。Sap2 在酸性条件下能高度表达，并 能裂解多种蛋白质( 细胞外基质、胶原蛋白、层粘连蛋白和免疫球蛋白等) ［7］。而 Sap2 主要是将蛋白质降解 成寡肽，然后由寡肽转运体( OPT) 家族编码的寡肽转运蛋白进入细胞。 Sap2 不同于细菌产生的高特异性酶，它具有底物多样性的特点。所以，在大量研究中发现，不同感染部 位的白念珠菌都能检测到 SAP2 的高表达。Zhang 等［8］的研究显示，在白念珠菌引起的幼儿龋齿分离菌株 中，SAP1 ～ 3 和 SAP5 的表达水平高于正常无龋齿儿童组，但表达仅 SAP2( P ＜ 0. 001) 和 SAP5( P = 0. 001) 差 异有统计学意义。Jahanshiri 等［9］比较了由白念珠菌引起的口咽念珠菌病( OPC) 患者和非 OPC 患者( 携带 者) 的分离株，结果显示 OPC 组 SAP2 的表达高于非 OPC 组。Sadeghi 等［10］的研究发现，从皮肤念珠菌病患 者中分离出的白念珠菌，SAP1、SAP2、SAP3 分别在 50% 、100% 、和 75% 的菌株中表达。Ｒoselletti 等［11］研究 了白念珠菌在外阴阴道念珠菌病的炎症反应后发现，与无症状念珠菌携带者相比，SAP1 ～ 6 中仅 SAP2 在所 有患者中高水平表达。以上来看各感染部位均有较高的 SAP2 表达，提示白念珠菌可能需要通过 Sap2 发挥 与宿主增殖致病相关的功能。

2 Sap2 的表达调控

1 氮代谢调控网络 GATA 因子 Gln3 和 Gat1 控制旁系转录因子小酪氨酸磷酸酶 1( small tyrosine phosphatase，Stp1) 的表达，从而使 Sap2 呈正负向调节，因此 Stp1 是 Sap2 调节的重要因子。当优选氮源( 铵、谷氨 酰胺、尿素) 足够量时，无论次级氮源( 蛋白质) 存在与否，Gln3 和 Gat1 不会被激活，仅具有基础活性，此时的 Stp1 表达水平较低; 而当蛋白质作为唯一可用的氮源或氮源都被限制时，Gln3 和 Gat1 可被激活，保证 Stp1 的高表达水平［12］。 对转录因子 Stp1 和 Stp2 而言，白念珠菌还具有一种胞外氨基酸的质膜定位传感器，即 SPS( Ssy1p-Ptr3pSsy5p) 传感器，可以诱导 Stp1 和 Stp2 的蛋白水解。在 SPS 感应器中，胞外蛋白质降解会产生含量较低的氨 基酸。SPS 传感器作为氨基酸配体的一个激活受体，以严格依赖的方式将 Stp1 和 Stp2 切割，通过除去 N 端 抑制域，介导 Stp1 和 Stp2 激活。激活后的 Stp1 和 Stp2 迁移至细胞核中，诱导 Sap2 的表达。其中，内质网 ( EＲ) 膜组件 Shr3 是 SPS 敏感通路中最上游的成分，缺少 SHＲ3 的突变体既不能感知氨基酸，也不能吸收利 用氨基酸［13-14］。 通过 Ｒhb1-TOＲ 信号传导模型研究 SAP2 的表达调控，发现 Ｒhb1 具有参与氮饥饿介导和 Tor1 激酶正调 节的作用。Gln3 和 Gat1 是 TOＲ 信号的下游效应子，Ｒhb1 和 Tor1 参与了 Gln3 和 Gat1 的负调控，而 SAP2 则 表达受抑制。同样，Sap2 或其他蛋白酶消化细胞外蛋白所产生的胞外氨基酸也可能传递信号来激活 Tor1 激 酶( 可以通过或不通过 SPS 传感器) ，从而抑制 SAP2 的表达［15-16］。

2.2 Sap2 的自我调节功能 SAP2 启动子有两个重复区域，Ｒ1 和 Ｒ2 重复序列的复合拷贝数决定了 SAP2自身在体内的表达，因此 SAP2 的两个等位基因表现出 SAP2-2 早于 SAP2-1 的时间差异性。这是因为 Ｒ1 和 Ｒ2 中含有不同拷贝数的启动子，使 SAP2-2 比 SAP2-1 更易诱导，且 SAP2-1 的表达依赖于 SAP2-2。SAP2-2 等位基因编码的蛋白酶也可以作为信号受体和放大因子，在适当的条件下可以增强自身的表达能力，从而使 自身基因和 SAP2-1 等位基因得到充分激活，保证蛋白酶的最佳表达［17-18］。 不同核型的白念珠菌对 SAP2 有不同的调节作用。在健康携带菌体者中发现，白念珠菌 c 核型较 b 核型 更频繁地表达 SAP2( P = 0. 000 9) ［19］。试验证明，感染 c 核型的动物更易表现出较持久的炎症反应，说明 c 核型具有较高的体内毒性。通过从动物阴道液中真菌细胞的分析，发现 c 核型比 b 核型更易表达 SAP2 ［20］。 提示 c 核型白念珠菌可能更易通过调控 SAP2 表达而增强其毒性和抵抗外界环境的能力，见图 1。

3 调节细菌相互作用

Cavalcanti 等［21］对在有氧和无氧条件下的单种白念珠菌和混合菌属( 白念珠菌与 链球菌) 生物膜中 Sap2 的分泌情况进行了比较，发现在厌氧条件下与链球菌共培养的白念珠菌的生物膜中 SAP2 表达上调( P ＜ 0. 05) 。表明在感染白念珠菌时，白念珠菌可能受到其他微生物的作用，这种作用能上 调 SAP2，增加其致病性。但是，Kart 等［22］研究发现，单独培养时，白念珠菌能形成较高密度的生物膜，而与 奇异芽胞杆菌共培养时，细胞培养数较少，SAP2 表达降低( P ＜ 0. 05) 。这说明在不同种属与白念珠菌共同 存在时，SAP2 可被区分性调节。

2.4 药效选择性调节 在抗真菌药物选择性压力下，SAP2 转录被调节。Esteves 研究了不同抑菌浓度的氟 康唑对临床分离株 SAP2 转录的影响，结果显示［23］，与无抗菌药物组比较，实验组 SAP2 转录上调。而且在 无抗菌药物、1 /4、1 /2 和 1 倍氟康唑最小抑菌浓度( MIC80 ) 条件下，以 1 倍 MIC80药物浓度下 SAP2 的转录显 著增加( P = 0. 027) 。而 El-Houssaini 等［24］的研究提到，伏立康唑 MIC 与 Sap 分泌之间存在显著负相关( P ＜ 0. 05) 。上述结果可能表明，在不同药物或不同药物浓度作用下，对 SAP2 也存在区分性调节。

2.5 其他调控模式 Ecm33 是一种糖基磷脂酰肌醇固定的蛋白质 ( GPI 锚定蛋白) ，它在细胞壁完整性、经 典分泌途径以及细胞外囊泡( EV) 的形态和含量方面发挥着重要作用［25］。Gil-Bona 等［26］通过对体外白念珠 菌 Ecm33 细胞壁突变体的蛋白组分进行分析，发现 Ecmm33 通过与 TOＲ 途径关联，Ｒhb1 介导 TOＲ 信号通 路与细胞壁完整性( CWI) 通路之间的串扰参与 Sap2 分泌。再如 Chen 等［27］的实验中，通过大鼠体内实验检 测肌醇( over producer of inositol1，OPI1) 基因是否具有影响 SAP2 表达的作用。表明了与野生型相比， OPI1Δ/Δ 突变体的 SAP2 表达降低了 5. 5 倍，提示 OPI1 基因可能是 SAP2 基因的另一个调节因子。

3 Sap2 的致病性

3.1 激活炎性体 Sap2 能通过规范和非规范途径激活单核细胞和巨噬细胞，诱导其产生炎性细胞因子，介 导炎症反应( 图 2) 。在诱导 NOD 样受体家族含热蛋白结构域蛋白 3( NOD-like receptors，NLＲP3) 炎性小体 规范激活的途径中，白念珠菌 Sap2 通过形成炎性小体的多分子复合物，对先天免疫反应产生影响，导致细胞因子表达升高。在 NLＲP3 炎性小体规范途径激活后，NLＲP3 通过凋亡相关斑点样蛋白( apoptosis-associated speck-like protein containing a CAＲD，ASC) 诱导半胱天冬酶 1( caspase-1) 激活，导致 IL-1β 前体和 IL-18 前体 分解成具有生物活性的 IL-1β 和 IL-18，从而影响天然免疫反应。其中 caspase-1 的激活不依赖于 NLＲP3 通 路，Sap2 也能激发非典型炎性小体通路。caspase-11 通过Ⅰ型干扰素( IFN) 激活 caspase-1，从而激活 IL-1β 和 IL-18 分泌。Sap2 能否到达胞质区是诱导炎性细胞激活的关键，在此过程中 Sap2 可诱导溶酶体释放组织 蛋白酶。由于 Sap2 的胞吞作用和细胞内诱导 K + 外流，激活的 caspase-11 可通过促进 K + 外排激活典型的 NLＲP3 炎性小体，而 ＲOS 的产生使得 Sap2 内在化是导致Ⅰ型 IFN 生成的必要条件，这对于诱导非规范性炎 症小体激活至关重要［28-30］。

3.2 抗菌肽( AMPs) 分解 人激肽原含有 NAT26 和 HKH20 两个抗菌肽序列。蛋白水解性对人激肽原抗真 菌潜能的抑制作用可能有助于病原菌对宿主先天免疫调节或逃避。Bochenska 等［31］报道，白念珠菌可以依 赖 Sap2 对激肽原衍生的 AMPs 进行裂解，使 NAT26 裂解为 NATFY、FKID 和 YFI 的短肽，破坏 NAT26 的抗真 菌作用。 嗜中性粒细胞和上皮细胞可分泌抗菌肽 LL-37，其主要的抗菌功能是通过破坏细胞膜引起细胞质泄漏， 从而起到灭活菌体的作用。同时，Sap2 对 LL-37 有明显的降解作用，使 LL-37 的抗真菌活性逐渐下降至消 失。另外，LL-37 主要中间体 LL-25 也有抗菌作用，但与 IL-37 相比，LL-25 刺激中性粒细胞后可明显降低钙 通量和 IL-8 的产生，从而降低中性粒细胞趋化活性，减少中性粒细胞向感染灶的募集。与此同时，LL-25 也 失去了 LL-37 作为中性粒细胞凋亡抑制剂的作用，缺乏 LL-37 的免疫调节特性，因而缩短了这些防御细胞的 寿命，使得病原体得以存活和繁殖［32］。 腮腺和舌下腺体分泌的组蛋白是唾液中最有效的成分之一，具有很强的抗菌活性。组蛋白 5( His-5) 由 24 个氨基酸残基组成，对白念珠菌的抗菌活性最为突出和有效，能保持口腔中的白念珠菌处于无毒状态。 His-5 通过真菌多胺转运蛋白 Dur3 和 Dur31，促进细胞 ATP、钾、镁的失衡，导致细胞体积减小，细胞死亡。虽在白念珠菌致病机制中的作用 http: //pfxbxzz. paperopen. com 然 His-5 有较强的抗真菌活性，但该肽易被白念珠菌的 Sap2 降解［33］。Sap2 优先选择 His-5 多个氨基酸中赖 氨酸残基处进行裂解，消除其抗菌特性［34］。所以，Sap2 能够灭活多种 AMPs，从而为白念珠菌提供了一种调 节或逃避机体固有免疫机制的新知识。

3.3 激肽释放 激肽释放酶的激肽系统会产生与缓激肽( BK) 相关的肽，统称激肽。在多种效应细胞中，激 肽诱导促炎性介质( 如一氧化氮、前列腺素、细胞因子) 的二次释放，几乎与各种炎症反应有关，因此激肽的 激活已被认为是机体抵抗微生物感染的一个重要环节。研究表明［35-36］，在最适酸性环境( pH 3. 5 ～ 4. 0) 条 件下，Sap2 优选人激肽原的低分子量( LK) 形式为底物，对人激肽原进行裂解。通过 Sap2 对激肽原的切割作 用，生成两种激肽 Met-Lys-BK 和 Des-Arg-Met-Lys-BK。它们都能与 B2 亚型的细胞缓激肽受体相互作用，参 与即刻的炎症反应。而且后者也能作为 B1 亚型细胞受体激动剂诱导和参与慢性炎症反应，而 Sap2 裂解生 成 LK 消化物也可刺激人原核细胞 U937 细胞释放炎性因子 IL-1β 和 IL-6。

3.4 补体系统抑制作用 补体系统是机体天然免疫的重要体液成分，保护机体免受微生物的侵害。Sap2 能降解补体成分 C3b、C4b、C5，补体蛋白降解产生补体活性降低的微环境，而促进宿主体内白念珠菌的存 活［37］。此外，Sap2 还可以辅助白念珠菌逃避 FH-CＲ3 /CＲ4 介导的巨噬细胞活化作用，CＲ3( CD11b /CD18) 和 CＲ4( CD11c /CD18) 在巨噬细胞上都发挥了 FH 受体的作用，白念珠菌 Sap2 可裂解 FH 受体，削弱其补体 活性，导致巨噬细胞上的 CＲ3 和 CＲ4 检出率下降［38］。这可能是白色念珠菌逃避宿主先天免疫系统的第二 种途径。

3.5 诱导中性粒细胞迁移 与 Gabrielli 的体外试验［39］一样，Sap2 可直接诱导中性粒细胞迁移，并可在阴道 上皮细胞内诱导趋化性细胞因子巨噬细胞炎性蛋白 2( MIP-2) 和 IL-8 的分泌，进一步加强了中性粒细胞的募 集［40］。Sap2 对中性粒细胞的趋化作用不同于我们所认知的白细胞，其区别在于，在念珠菌性阴道炎中，有 大量浸润上皮组织的中性粒细胞不能起到保护作用，反而会导致疾病。

4 结语

Sap2 是白念珠菌的重要毒力因子之一，与白念珠菌的致病机制密切相关。自上个世纪六十年代以来， 国内外对白念珠菌蛋白水解活性的研究主要集中在 SAP2 基因产物上，这长达半个世纪的研究还处于探索 阶段。其原因可能在于 Sap2 具有底物的多样性和复杂的调控机制，仅从一个方向很难准确掌握其独特的生 物学特征。而且 Sap2 的表达受自身和外部环境的共同调节，这为研究其致病机制增加了困难。而现在，关 于 Sap2 的研究主要集中在: ①Sap2 蛋白是从白色念珠菌中鉴定出的主要候选疫苗之一，在白念珠菌大鼠阴 道炎模型中，使用 Sap2 进行鼻内和阴道内免疫均具有保护作用［41］。此外，有研究通过 Sap2 与病毒体组装 获得的疫苗，具有治疗复发性阴道念珠菌病的潜力［42］。②Sap2 作为一个新兴的抗真菌靶点，设计出了新的 Sap2 小分子抑制剂。其中，吲哚酮类衍生物 24a 可以通过降低 SAP2 基因的表达来抑制真菌生物膜的形 成［43］。Dong 等［44］也提到，小分子介导的 Sap2 抑制作用可以治疗侵袭性真菌感染( IFIs) ，并建议联合使用 小分子 Sap2 抑制剂和氟康唑可能是克服耐药的有效策略。这些发现为设计 Sap2 抑制剂作为开发新一代抗 真菌剂的有效抗菌策略提供了重要的起点。但目前对 Sap2 致病机理的研究多建立在体外模型基础上，而白 念珠菌是体内的机会性致病菌，在体内外的表达调控差异较大。随着白念珠菌的耐药率不断上升，准确把握 其致病机理已刻不容缓。

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