双态真菌：一般性和示例 - 生物学 - 2025

的双相型真菌是那些具有两个解剖形式或不同的形态：菌丝体形式和另一种酵母样。双态性的这种性质仅由某些真菌物种表现出来，称为真菌双态性。

在菌丝体的形态阶段，双态真菌表现为由一组菌丝或圆柱形细丝形成的团块。菌丝的功能是滋养真菌，因为它们具有吸收营养的能力。菌丝体构成了宏观多细胞真菌的所谓营养体。

图1。白色念珠菌酵母相。来源：David Arqueas，来自Wikimedia Commons

在酵母阶段，双态真菌表现为具有球状或卵形细胞的微观单细胞生物。它还具有通过发酵过程分解有机物，糖和碳水化合物的能力。

小孢子囊内的一小类真菌被认为是双态的。这些真菌具有感染哺乳动物，植物和昆虫的寄生虫的能力。

图2.菌丝期的白色念珠菌。来源：Garnhami，来自Wikimedia Commons

实例包括人类病原体（引起疾病），白色念珠菌和荚膜组织胞浆菌。也是引起荷兰榆病的植物病原真菌Ophiostoma noul-ulmi。

其他例子是单侧蚜虫（Ophiocordyceps unilateralis），一种昆虫病原真菌，具有双态性并分泌可改变被感染蚂蚁行为的化学化合物。它被称为“僵尸蚂蚁的真菌”。

还有糠Mal马拉色菌（Malassezia furfur），这是一种既有致病性又有昆虫致病性的双态真菌。

二态性和致病性

真菌二态性与引起真菌疾病或致病性的能力有关。

真菌从酵母（酵母形）形式的单细胞状态转变为菌丝或菌丝体的多细胞状态的过程称为相变。这种转变对于真菌的致病性和毒性至关重要。

病原性真菌从其周围的环境中接收带有信息的信号，并根据其便利性将自身转化为两个阶段之一进行响应。例如，有些真菌会根据环境温度改变其状态，然后变得与温度有关。

这是真菌在土壤中以22至26°C的温度生长并保持菌丝体状态的情况。由于诸如自然灾害或人为干预（建筑，农业等）的变化，这些菌丝体会破碎并悬浮在空气或气溶胶中。

当被哺乳动物宿主吸入时，空气传播的真菌会在肺部定居，温度保持在37 ^° C。在此温度下，菌丝菌丝会作为传染性繁殖体，成为病原酵母，并引起肺炎。

一旦在肺部感染，酵母就可以传播到其他器官，例如皮肤，骨骼和大脑。

决定相变或真菌二态性的因素

导致真菌以一种可逆的方式从一种状态转变为另一种状态的环境因素如下。

温度变化

温度的变化会在Marneffei真菌物种Talaromyces marneffei中产生一个过渡或形态相变。当环境温度在22到25 ^° C之间时，真菌呈现丝状形态（菌丝状），而当温度升至37 ^° C时，则呈现酵母形态。

其他具有温度依赖性双态性的人类致病真菌物种包括荚膜组织胞浆菌，皮肤芽孢杆菌，Sporothrix schenkii，巴西副球菌，球孢子虫，拉贝齐拉虫和Emmansia sp。

营养素利用率的变化

在白色念珠菌种中，发生以下相变：在营养丰富的培养基中，酵母的形态为酵母，而在营养缺乏的培养基中，菌丝的丝状生长。

温度和养分利用率或有毒物质的联合变化

尽管温度似乎是引导从菌丝（22-25°C）向酵母菌（37 ^° C）转变（反之亦然）的主要环境刺激，但是还有其他刺激会影响形态变化，例如二氧化碳（CO ₂），培养基中存在半胱氨酸，雌二醇或有毒物质。

一些真菌物种需要改变环境因素（温度和养分利用率）以表达二态性。同样，其他环境变化，例如金属或螯合剂的存在，也会触发形态相变。

人致病性二态真菌

人类致病性双态真菌的三个例子简述如下。

马尔尼酒

它是一种致病真菌，属于门孢子囊。它表现出与温度相关的二态性：在25 ^° C时，其丝状相以腐生植物的形式生长；在37 ^° C时，其呈寄生酵母的形态。

T. marneffei真菌可导致整个生物体的致命感染。青霉病，以其旧的分类学名称命名为马尔尼菲青霉菌。

形态或阶段

菌丝菌T. marneffei处于菌丝或丝状相，生长于灰白色菌落中，表面光滑。这些菌落变成带有黄色调的红棕色，而它们的表面则散发出放射状的浮雕，并带有鲑鱼色的底面。

在酵母阶段，T。marneffei会形成带有象牙色浮雕的小象牙色菌落。

水库

T. marneffei的水库是土壤（在热带和亚热带，在五月至十月的雨季），还有几种竹鼠（Cannomis badius，Rhizomis sinensis，Rhizomis sumatrensis和Rhizomis pruinosis）。

主持人

病原真菌T. marneffei的常见宿主是大鼠，人类，猫和狗。

T. marneffei真菌主要通过呼吸道进入人体。它也可以通过除消化途径以外的任何其他途径渗透。

临床表现

T. marneffei真菌在免疫缺陷的人群中引起机会性全身性或全身性感染。它最初会影响肺，然后通过血液影响不同的器官。它以丘疹的形式在颈部，面部和躯干的皮肤上产生病变。

白色念珠菌

真菌白色念珠菌属于门孢子囊，根据营养的可用性而呈现二态性。

在白色念珠菌中，酵母细胞似乎最适合血液传播和致病因子。虽然菌丝期已被提议为在组织穿透和器官定植中最具侵入性的。

从酵母到菌丝的转变是一个快速的过程，这是由环境因素引起的，例如二氧化碳水平，缺氧，营养培养基和温度的变化。

通过多态性或多相变化，这种真菌可以在其宿主的免疫防御机制中存活下来。在酵母阶段，形态为球形或小卵圆形细胞。在菌丝期或丝状真菌形态中，细胞表现为拉长的，以丝状延伸。

另外，在酵母阶段，它获得了共生生命形式，在菌丝阶段，它成为了病原性寄生虫。

水库

白色念珠菌的储存库是人体。它存在于皮肤的微生物区系，胃肠道，口腔和泌尿生殖系统中。

主持人

人体是白色念珠菌的宿主，白色念珠菌的进入途径是皮肤和粘膜。

白色念珠菌引起念珠菌病或念珠菌病，影响皮肤，指甲，口腔粘膜和胃肠道粘膜。在免疫抑制的人群中，感染可能会全身性或全身性感染。

白色念珠菌能够穿过血脑屏障。据报道，在这种病原真菌的严重感染中，死亡率为40％。

荚膜组织胞浆

荚膜组织胞浆属于门孢子囊。它是一种对人类致病的真菌，并表现出温度依赖性二态性。这种真菌在土壤中生长，并生长在八哥（寻常的Stumus vulgaris），黑鸟（Turdus merula）和各种蝙蝠的粪便混合物中。

荚膜组织胞浆菌在鸟类栖息地以及蝙蝠栖息的洞穴，阁楼或树洞中普遍存在。

除南极洲外，这种真菌在整个星球上分布广泛。它经常与河谷有关。特别是在美国的密西西比河谷和俄亥俄州河谷中发现。

形态或阶段

荚膜组织胞浆菌在土壤中以腐生生活的形式显示出丝状菌丝体生长。当感染动物或人类时，它会在37 ^° C 的体温下以寄生酵母的形式生长。

菌丝体的形态相由菌丝组成。菌落最初是白色的，棉质的，后来变成深褐色，底面是黄色到橙色。

酵母相具有卵圆形细胞，在37 ^° C下缓慢生长，形成灰色至米色的菌落，具有湿润和奶油状外观。

水库

荚膜组织胞浆体的土壤被富含氮的鸟类和蝙蝠粪便污染。

主持人

荚膜组织胞浆菌宿主包括人类生物，一些鸟类（八哥，黑鸟，鹅口疮，鸡，火鸡，鹅），蝙蝠，狗，猫，啮齿动物，马和牛。

该真菌通过呼吸道，经皮（通过皮肤）和粘膜进入人体。

临床表现

荚膜组织胞浆菌急性肺部感染的情况很常见，症状有发烧，感冒，发冷，头痛，胸痛，疲劳，红斑和皮疹。

参考文献

1. Hiten，D.，Madhani，G和Fink，GR（1998）。真菌丝状分化和毒力的控制。细胞生物学趋势。8（9）：348-353。
2. Nadal，M.，García-Pedrajas，M.和Gold，SE（2008）。真菌植物病原体中的二态性。微生物学信。284（2）：127–134。
3. ; Navarro-Mendoza，M.，Pérez-Arques，C.，Murcia，L.，Martínez-García，P.，Lax，C.; Sanchis，M。等。（2018）。涉及毒性的铁氧化酶新基因家族的组件在功能上专门针对真菌二态性。性质。《科学报告》 8：7660。doi：10.1038 / s41598-018-26051-x
4. Nemecek，JC，Wüthrich，M.和Bruce S. Klein，BS（2006）。真菌中双态性和毒力的全局控制。科学。312（5773）：583-588。doi：10.1126 / science.11​​24105
5. 钟Y，严；M.，Jiang，Y.，Zhang，Z.，Huang，J.，Zhang，L. et all。（2019）。麦考酚酸作为一种有希望的真菌二态性抑制剂，可以控制由鞘孢子虫引起的甘蔗疾病。农业与食品化学学报。67（1）：112–119。doi：10.1021 / acs.jafc.8b04893