馬洋洋，蔡淑嫣，許瑞雪 綜述 蔣學(xué)風(fēng) 審校

外陰陰道假絲酵母菌病(vulvovaginal candidiasis,VVC)是一種機(jī)會性黏膜感染疾病,主要由假絲酵母菌感染誘導(dǎo)所致,以外陰陰道瘙癢、灼熱痛、豆腐渣樣白帶為主要臨床表現(xiàn)。1年內(nèi)有癥狀并經(jīng)真菌學(xué)證實(shí)的VVC發(fā)作4次或以上，稱為復(fù)發(fā)性外陰陰道假絲酵母菌病(recurrent vulvovaginal candidiasis,RVVC)[1]。VVC易復(fù)發(fā)，盡管針對VVC/RVVC研發(fā)了多種新藥和有效的RVVC維持療法，但在過去30多年里，VVC的年患病率及復(fù)發(fā)率并沒有大幅下降，Denning 等[2]預(yù)測到2030年RVVC病例將有上升趨勢。

VVC的發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜，被認(rèn)為是一種多因素疾病，其中陰道微生物失衡、雌激素水平、宿主易感因素、遺傳易感因素和念珠菌的形態(tài)都與疾病的發(fā)生相關(guān)[3]?，F(xiàn)就核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)相關(guān)細(xì)胞焦亡、形態(tài)轉(zhuǎn)換、細(xì)菌與真菌的相互作用在VVC發(fā)病機(jī)制中的進(jìn)展做一綜述。

1 核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3炎性體相關(guān)細(xì)胞焦亡

目前越來越多的研究將先天的黏膜防御機(jī)制與疾病免疫病理學(xué)聯(lián)系起來，包括多形核中性粒細(xì)胞(polymorphonuclear neutrophils，PMN)募集和促炎性細(xì)胞因子在陰道黏膜的表達(dá)，并認(rèn)為RVVC和VVC的癥狀是由于PMN募集介導(dǎo)的，而這與假絲酵母菌激活的NLRP3炎性體密切相關(guān)。

1.1 核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3炎性體及細(xì)胞焦亡經(jīng)典途徑

NLRP3是核甘酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白家族的成員，與接頭蛋白 (apoptosis-associated speck-like protein，ASC)和半胱天冬酶-1(caspase-1)共同組成多蛋白復(fù)合體(NLRP3炎性體)，通過激活caspase-1將白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)和白細(xì)胞介素-18(IL-18)的非活性前體裂解成具有生物活性的細(xì)胞因子；而caspase-1通過切割GSDMD(Gsdermin D)蛋白形成的N端結(jié)構(gòu)域，可以在細(xì)胞膜上聚集形成孔洞破壞巨噬細(xì)胞的完整性，釋放IL-1β和IL-18到細(xì)胞外，最終導(dǎo)致巨噬細(xì)胞死亡即細(xì)胞焦亡[4]。這種依賴NLRP3炎性體激活觸發(fā)細(xì)胞焦亡的途徑稱為經(jīng)典途徑的細(xì)胞焦亡。

1.2 核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3炎性體在外陰陰道假絲酵母菌病中的作用

在1項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，NLRP3-/-，ASC-/-，caspase-1-/-和IL-1R-/-的假絲酵母菌感染小鼠中，假絲酵母菌負(fù)荷量增加，生存率下降，這表明NLRP3炎性體在假絲酵母菌模型中具有保護(hù)性作用[5]。Roselletti等[6]發(fā)現(xiàn)有癥狀的VVC患者陰道液中存在大量PMN募集，且均檢測到NLRP3炎性體和caspase-1的表達(dá)以及IL-1β和IL-8兩種炎性細(xì)胞因子，而無癥狀攜帶者及健康女性這些因子幾乎不表達(dá)。1項(xiàng)動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)NLRP3-/-的VVC小鼠模型中，陰道PMN的募集、警報(bào)蛋白S100A8和炎性因子明顯減少，并認(rèn)為在感染過程中，NLRP3可能是通過警報(bào)蛋白和一些炎性因子(如IL-1β)來控制PMN的募集。以上這些研究表明，VVC患者陰道中存在活躍的炎癥反應(yīng)，NLRP3炎性體的表達(dá)促使VVC患者陰道中的PMN募集、IL-1β和IL-8的產(chǎn)生，促進(jìn)VVC的癥狀學(xué)表現(xiàn)。

但VVC期間觀察到強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)和PMN募集并不影響真菌負(fù)荷，Junko Yano等[7]發(fā)現(xiàn)小鼠陰道環(huán)境中存在的硫酸乙酰肝素(heparan sulfate，HS)作為PMN上巨噬細(xì)胞抗原-1(macrophage associated antigen-1,Mac-1)的競爭配體，使中性粒細(xì)胞不能與念珠菌結(jié)合發(fā)揮殺菌作用而處于功能性“無能”狀態(tài)。免疫病理的誘因持續(xù)存在，激活NLRP3炎性體募集PMN,從而形成正反饋，導(dǎo)致陰道黏膜高度炎癥狀態(tài)。因此有人提出VVC/RVVC可能是由于PMN過度侵略性的先天反應(yīng)，而不是受損的適應(yīng)性免疫反應(yīng)[1]。Jaeger等[8]的研究加強(qiáng)了NLRP3炎性體在促進(jìn)VVC持續(xù)的高炎癥狀態(tài)中的中心作用，并提供了有力的證據(jù)證明RVVC患者中存在炎性小體和IL-1β產(chǎn)生類似的過度活化。有研究發(fā)現(xiàn)在PMN耗竭的VVC小鼠模型中檢測到的一種已知的細(xì)胞損傷標(biāo)記物乳酸脫氫酶水平與對照組相似，這表明即使在缺乏強(qiáng)有力的免疫病理刺激下，黏膜依然會發(fā)生損傷，這種損傷可能是真菌菌絲導(dǎo)致的[9]。因此，我們推測由NLRP3炎性體介導(dǎo)的陰道高度炎癥狀態(tài)及PMN的無能會造成慢性陰道黏膜損傷，影響?zhàn)つば迯?fù)進(jìn)而有利于VVC發(fā)展為RVVC。

1.3 核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡對外陰陰道假絲酵母菌病的影響

有研究發(fā)現(xiàn)在巨噬細(xì)胞吞噬假絲酵母菌后的早期，假絲酵母菌是通過激活NLRP3誘導(dǎo)焦亡殺死巨噬細(xì)胞，在吞噬后的晚期一方面假絲酵母菌仍然可以通過轉(zhuǎn)換為菌絲，對巨噬細(xì)胞膜造成物理性損害，最終穿透細(xì)胞膜導(dǎo)致巨噬細(xì)胞死亡，另一方面假絲酵母菌通過與巨噬細(xì)胞競爭性消耗葡萄糖引發(fā)巨噬細(xì)胞的快速死亡，從而逃避先天免疫[10]。焦亡通過巨噬細(xì)胞自身裂解發(fā)生的炎癥反應(yīng)一定程度上有利于組織的修復(fù)及病原菌的清除，但炎癥反應(yīng)過度激活或持續(xù)存在會對組織造成傷害，使原有疾病加重，進(jìn)一步導(dǎo)致VVC的復(fù)發(fā)。

2 形態(tài)轉(zhuǎn)換

假絲酵母菌是人體常見的一種機(jī)會性致病菌，通常無癥狀定植在陰道、口腔、消化道、皮膚上，在不同的宿主環(huán)境因素刺激下可呈現(xiàn)不同的形式，較為常見的有呈球形或橢圓球形的出芽酵母形式和細(xì)長的菌絲(假菌絲/真菌絲)形式。酵母相-菌絲相的轉(zhuǎn)換及菌絲相關(guān)基因和毒力因子的表達(dá)，如菌絲細(xì)胞壁蛋白1(hyphal wall protein-1,HWP1)、細(xì)胞延伸程度基因ECEl(extent of cell elongation)編碼的念珠菌溶素酶、分泌型天冬氨酸蛋白酶(secretory aspartyl proteinases,SAPs)或凝集素樣序列3(agglutinin-like sequence 3,ALS3)基因，促進(jìn)假絲酵母菌的粘附、侵襲、營養(yǎng)獲取、宿主細(xì)胞損傷和免疫逃避等[11]。

2.1 信號傳導(dǎo)通路與轉(zhuǎn)錄調(diào)控和生物合成途徑相關(guān)的機(jī)制

假絲酵母菌的形態(tài)轉(zhuǎn)換受多種轉(zhuǎn)錄因子(transcription factor，TF)的嚴(yán)格調(diào)控，當(dāng)宿主環(huán)境因素變化或營養(yǎng)缺乏時(包括血清、溫度、中性/堿性pH、氮缺乏、碳缺乏、低氧、N-乙酰氨基葡萄糖)，這些轉(zhuǎn)錄因子會通過多種途徑發(fā)出信號激活或抑制菌絲轉(zhuǎn)換通路[12]。研究較多的有環(huán)磷酸腺苷/蛋白激酶A(cAMP-protein kinase A,cAMP/PKA)通路、絲裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號通路、轉(zhuǎn)錄因子Rim101(regulator of IME2)介導(dǎo)的PH信號通路、轉(zhuǎn)錄阻遏物Tup1(dTMP-UPtake) 介導(dǎo)的負(fù)調(diào)控信號通路，它們通過調(diào)節(jié)其下游的轉(zhuǎn)錄因子抑制菌絲的生長發(fā)育。除此之外，Kadosh[13]發(fā)現(xiàn)白色念珠菌TLO基因家族的基因組擴(kuò)張導(dǎo)致更大的“游離”TLO蛋白庫，通過與DNA結(jié)合的轉(zhuǎn)錄激活因子競爭與共激活因子的結(jié)合，導(dǎo)致負(fù)向絲狀生長調(diào)節(jié)基因 (negative filamentous growth regulator gene，NFG)不被激活，細(xì)胞以絲狀生長；組蛋白調(diào)節(jié)基因HIR1(Histone regulation-1)是復(fù)制非依賴性組蛋白伴侶復(fù)合體的關(guān)鍵成分，HIR缺失導(dǎo)致菌絲特異基因(hyphal-specific gene,HSG)表達(dá)的幅度降低，絲狀減少；熱休克轉(zhuǎn)錄因子(heat shock factor-1,HSF1)是假絲酵母菌對熱休克反應(yīng)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，通過增加正向絲狀生長調(diào)控因子[如UME6(unscheduled meiotic gene expression 6)]和減少負(fù)向調(diào)控因子NRG1(negative regulator of glucose-controlled genes 1)的表達(dá)促進(jìn)高水平的絲狀化，還可通過依賴表皮生長因子(epidermal growth factors-1，Efg1)的途徑和通過抑制熱休克蛋白(heat shock protien-90，Hsp90)伴侶的功能促進(jìn)細(xì)絲形成；除了許多已知的絲狀化調(diào)節(jié)因子的研究，有報(bào)道抑制麥角甾醇和N-連接的糖基化兩條生物合成途徑也可以抑制酵母-菌絲的轉(zhuǎn)換。

2.2 菌絲相關(guān)基因和毒力因子在外陰陰道假絲酵母菌病發(fā)病機(jī)制中的作用

菌絲相關(guān)基因和毒力因子的表達(dá)在VVC的發(fā)病機(jī)制中扮演重要角色，尤其是ECEl編碼的念珠菌溶素是驅(qū)動損傷和外陰陰道免疫發(fā)病的關(guān)鍵，一方面激活NLRP3炎性體激活先天免疫，另一方面直接破壞陰道黏膜，釋放損傷相關(guān)分子模式(demage associated molecular pattern，DAMP)進(jìn)一步放大陰道黏膜的先天免疫病理信號[14]。有研究發(fā)現(xiàn)ECEl在檢測的所有VVC患者中表達(dá)上調(diào)，而在無癥狀攜帶者中不表達(dá)；敲除ECEl可顯著降低小鼠陰道內(nèi)感染(中性粒細(xì)胞、促炎細(xì)胞因子、警報(bào)蛋白)和組織損傷的免疫病理標(biāo)記物[9]。此外有研究發(fā)現(xiàn)念珠菌溶素與宿主細(xì)胞膜的直接相互作用是導(dǎo)致單核巨噬細(xì)胞死亡的另一途徑，與炎性小體和焦亡無關(guān)。SAP的表達(dá)使真菌能夠粘附或入侵和破壞宿主組織，有研究發(fā)現(xiàn)天冬氨酸蛋白酶家族尤其是SAP2，SAP6可以通過激活NLRP3炎性體和caspase-1引起IL-1β和IL-18產(chǎn)生，且SAP可以通過多種途徑介導(dǎo)細(xì)胞因子的產(chǎn)生，這可能促進(jìn)假絲酵母菌炎癥過度反應(yīng)[15]。但有研究發(fā)現(xiàn)，SAP2和SAP5在大部分菌絲缺陷的Efg1Δ/Δ、假絲酵母菌假菌絲調(diào)控因子cph1(candida pseudo hyphal regulator 1)Δ/Δ背景中的過表達(dá)不會引起黏膜損傷或炎癥，認(rèn)為菌絲似乎是增強(qiáng)這種活性所必需的[16]。由此可見，了解環(huán)境信號如何調(diào)節(jié)白色念珠菌形態(tài)的發(fā)生，以及菌絲相關(guān)基因和毒力因子的表達(dá)對理解VVC發(fā)病機(jī)制和開發(fā)新的治療策略具有重要意義。

3 細(xì)菌與白色念珠菌相互作用

正常人陰道中寄居有各種各樣的微生物群(如細(xì)菌、真菌、支原體等)，它們間的相互作用共同維持陰道微生態(tài)的平衡，一旦打破就會出現(xiàn)各種陰道的感染性疾病，如細(xì)菌性陰道炎、念珠菌性陰道炎等[17]。其中細(xì)菌為代表的乳桿菌屬作為陰道的優(yōu)勢桿菌，可以通過分解陰道上皮的糖原維持陰道的酸性環(huán)境、分泌過氧化氫或細(xì)菌素、減少真菌與陰道黏膜的粘附等抑制或殺滅其他病原微生物，因此，被視為治療或預(yù)防VVC有前途的益生菌[18]。有研究證實(shí)陰道乳桿菌可以抑制假絲酵母菌的生長、形態(tài)轉(zhuǎn)換，尤其是卷曲乳桿菌[19]。這可能是通過上調(diào)轉(zhuǎn)錄阻遏基因NRGl的表達(dá)，下調(diào)菌絲特異性基因ALS3、HWP1和ECEl的表達(dá)抑制菌絲形成。這與Jang SJ等[20]研究結(jié)果一致，即乳桿菌上清液處理組中菌絲相關(guān)基因ALS3、ECEl、SAP5和HWP1的表達(dá)顯著下調(diào)，且中性pH條件下的抗真菌活性不受熱滅活和蛋白水解酶處理的影響。

群體感應(yīng)是一種以響應(yīng)周圍微生物群落的細(xì)胞密度和物種組成的變化，是微生物間能夠集體改變行為的細(xì)胞間交流過程[21]。法尼醇是第一個從真菌中分離出來的群體感應(yīng)分子，是真菌麥角固醇生物合成過程中的中間產(chǎn)物，它可以通過抑制假絲酵母菌向菌絲的轉(zhuǎn)換、誘導(dǎo)菌絲向酵母的轉(zhuǎn)換、抑制假絲酵母菌生物膜形成、以及誘導(dǎo)假絲酵母菌的凋亡來降低假絲酵母菌的毒力[22]。但有研究證明法尼醇在高濃度情況下不會影響陰道乳酸桿菌的生長，但是可能會影響對陰道上皮的粘附性[23]，法尼醇的這一特性提示作為VVC治療的輔助抗菌劑以及陰道環(huán)境維持的安全性仍然需要進(jìn)一步探索。

Swidsinski等[24]針對VVC婦女的陰道組織活檢研究發(fā)現(xiàn)，真菌不均勻地侵襲在活檢的陰道上皮表面，且真菌的浸潤常伴有細(xì)菌(乳桿菌、加德納氏菌和阿托波氏菌最常見)成分的共同侵入，細(xì)菌可均勻地分布在真菌侵襲的深度(加德納菌和乳桿菌較為典型)，也可集中在真菌侵襲的前沿(乳桿菌多見)，真菌與細(xì)菌的相互作用可能有助于真菌從腐生型向侵襲型的轉(zhuǎn)變(見圖1、圖2，見彩插1)。

以上介紹了VVC與NLRP3相關(guān)的免疫學(xué)機(jī)制、形態(tài)轉(zhuǎn)換、以及細(xì)菌與真菌的相互作用，并提出NLRP3炎性體相關(guān)焦亡在VVC患者陰道炎癥過度激活中的重要性、白色念珠菌的形態(tài)控制機(jī)制可能是重要的抗真菌靶標(biāo)以及假絲酵母菌感染過程中伴有細(xì)菌的移位對陰道上皮的作用可能成為VVC易復(fù)發(fā)的另一機(jī)制，值得進(jìn)一步研究。明確這些機(jī)制可能會為VVC的治療提供新的思路，從而提高患者的生活質(zhì)量。