马拉色菌基因、药敏及脂肪酶活性的研究

李文双，李红宾

（1.安宁市第一人民医院皮肤科，云南 安宁 650300；2.昆明医科大学第一附属医院皮肤科，云南 昆明 650000）

马拉色菌属（Malassezia spp.）是一类嗜脂性的酵母类真菌。迄今为止，已经确定了14 种完善的马拉色菌和另外的4 个菌种。在18 个菌种中，10 个菌种（M.restricta、M.globosa、M.arunalokei、M.sympodialis、M.dermatis、M.slooffiae、M.furfur、M.obtusa、M.japonica 和M.yamatoensis）主要从人类皮肤中分离出来，而其他菌种通常从动物皮肤中分离出来[1]。研究发现[2]，马拉色菌是人类皮肤上发现的真菌微生物群落里较丰富的属，由于其与各种皮肤病有关，因此被认为是一种机会致病性真菌。本文就马拉色菌菌种、基因、药物敏感性及其脂肪酶活性研究进行综述。

1 马拉色菌菌种分布

在正常皮肤上，马拉色菌在大腿的检出率为60%、头皮为78.4%，额头为86.5%，背部为97.3%，胸部则为100%。限制马拉色菌主要位于前额和头皮上，而球形马拉色菌主要存在于胸部和背部[3]。不同菌种在不同部位的检出率也不一致，球形马拉色菌最常见的定植部位是胸部，而限制性马拉色菌最常见于前额[4]。Lee YW 等[5]对健康韩国人群中马拉色菌属的分布进行定性和定量研究表明，马拉色菌的分布因解剖位置而异，在头皮和额头上最常见的是限制性马拉色菌，而球形马拉色菌是胸部的主要菌群；定量分析显示，尽管年龄组间差异不大，但胸部和头皮的单位面积菌数量较高，上臂和大腿较低。对于耵聍的研究，Jang SJ 等[6]研究结果表明，限制性马拉色菌是最常见的菌种。张浩等[7]研究发现，正常人耵聍中马拉色菌菌种分布广泛，主要菌种为糠秕马拉色菌。根据年龄，11～20 岁、21～30 岁年龄人群中头皮、额头、胸部的马拉色菌计数最高[8]。Choe YB等[4]对正常人体皮肤上马拉色菌的年龄组分布进行了研究，结果发现21～30 岁的受试者马拉色菌阳性培养率最高，占比为88%。

在马拉色菌相关皮肤病中，皮肤上的菌种分布因不同的马拉色菌相关疾病而异，而且其全球分布也可能不同。M.sympodialis 被认为是欧洲最普遍的物种，M.restricta 和M.globosa 是亚洲最主要的物种[8]。物种分布的差异不仅表现在地理特异性方面，也可能是所使用的诊断方法差异导致。大多数欧洲研究使用基于培养的方法，而亚洲国家通常采用基于分子的方法，并且一些马拉色菌菌种生长缓慢，培养要求也较高，如M.restricta，其在培养过程中则可能被生长更快速的马拉色菌覆盖[9]。研究表明[10]，M.restricta 可能在脂溢性皮炎和头皮屑的发病机制中起关键作用。而在法国国内人群头皮真菌群落的分析表明[12]，M.restricta 是头皮上最丰富的真菌物种，其在头皮屑区比在健康头皮中更丰富，在头皮屑较多的区域比在头皮屑少的区域更丰富。Lin Q 等[12]对有和没有头皮屑的受试者头皮马拉色菌分析中观察到了相似的结果，因此验证了微生物平衡的破坏可引起马拉色菌的繁殖增加，这与头皮屑存在明显的相关性。Saxena R 等[13]对印度女性人群的马拉色菌宏基因组分析显示，与健康头皮相比，头皮屑拭子样本中M.restricta 优于M.globosa，再次证明了M.restricta 在头皮屑中的关键作用。关于特应性皮炎，马拉色菌被认为具有诱导皮肤Ⅰ型超敏反应的抗原特性。其中，特应性皮炎（AD）的标志之一是患者总血清中免疫球蛋白E（IgE）水平升高，导致IgE 介导的过敏反应[14]，提示IgE 介导的对马拉色菌及其过敏原的致敏可以作为AD 的触发因素。

2 马拉色菌的基因研究

用于医学真菌分子生物学研究的方法有多种，包括多聚酶链式反应（PCR）、分子杂交、随机扩增多性分析DNA（RAPD）、限制性片段长度多态性分析（RFLP）、单链构象多态性分析（SSCP）、DNA序列分析、基因芯片技术等。改进的PCR 技术如巣式PCR 和多重PCR 具有更高的敏感性和特异性，其中运用较多的为RAPD、限制性片段长度多态性分析（RFLP）。

马拉色菌的单倍体基因组长度为8～9 Mb，是共生真菌中片段最小的，其已经进化出富含环境特异性基因的遗传成分，可以编码脂肪酶[15]。PCR-RFLP 也是一种相对简单和快速的方法，与马拉色菌鉴定的传统方法具有较好的一致性。Sankaranarayanan SR 等[16]联合使用基因组学、生化、细胞生物学和分子遗传学技术对马拉色菌属内的核型进化机制进行分析，其研究认为马拉色菌原始为9 条染色体，存在2 种不同的染色体数量减少机制，一种机制为染色体断裂，然后着丝粒丢失，导致M.sympodialis 形成8 条染色体；另外一种机制为着丝粒失活伴随着染色体融合，在M.furfur 中形成7 条染色体。在具有9 条染色体的菌种中，如M.globosa 和M.restricta 在无菌条件下很难分离培养，而M.sympodialis 和M.furfur 相对而言更容易分离培养。Ianiri G 等[17]在基因水平上分析皮肤共生菌和马拉色菌酵母的遗传途径，其基因组学揭示了马拉色菌具有显著的基因缺失和基因增益，所有菌种都缺失脂质代谢基因，包括脂肪酸合酶、Δ9-去饱和酶和Δ2,3-烯酰辅酶A 异构酶，这解释了马拉色菌的脂质依赖性。M.pachydermatis 也缺失脂质代谢基因，但其是唯一已知的能够在不添加外源性脂质的情况下在体外生长的菌种。Puig L 等[18]研究发现，其他主要的丢失基因组包括编码糖基的水解酶和参与碳水化合物代谢酶的基因，这也解释了M.sympodialis 分离株无法在不含脂质的合成培养基中生长的原因。

3 马拉色菌药物敏感性研究

近年来，马拉色菌引起的深部真菌感染报道增多。有研究发现[19，20]，马拉色菌可以引起皮肤深部组织感染，导致肉芽肿皮炎，同时也可以引起新生儿真菌血症，另外还可引起免疫抑制患者的系统性感染。Limon JJ 等[21]研究表明，马拉色菌与CARD9 缺乏患者的克罗恩病相关，而CARD9 是一种对先天性抗真菌免疫至关重要的信号适配器。另有研究显示[22，23]，与健康对照组相比，胰腺癌或结直肠癌患者粪便样本中马拉色菌数量增加，这意味着马拉色菌可能与癌症以及与皮肤相关的疾病有关。此外，一项呼吸系统真菌组研究显示[24]，马拉色菌与囊性纤维化肺病之间也存在相关性。

随着马拉色菌引起深部真菌感染比例的升高，其体外药敏试验的临床重要性也日益显现。临床治疗马拉色菌相关感染常用药物为唑类药物和丙烯酰胺类。局部抗真菌药物用于治疗局部皮肤病变，而严重皮肤病则需系统应用伊曲康唑或伏立康唑等。虽然马拉色菌感染可以治疗，但在患有马拉色菌相关皮肤病的人类和动物中可以发现，该病有复发趋势[25，26]。临床上也报道了特比萘芬治疗花斑糠疹失败的病例，以及酮康唑治疗马拉色菌引起的狗中耳炎失败的病例[27]，这说明了在这些酵母菌中发生了耐药现象[28，29]。有研究发现[30]，大多数野生型马拉色菌对常用的唑类药物如伊曲康唑，酮康唑和咪康唑敏感。Schlemmer KB 等[31]和Álvarez-Pérez S等[32]研究表明，卡泊芬净与伊曲康唑或氟康唑联合后，其协同效果最佳，而与两性霉素B 联合对部分菌株具有协同作用。目前已有一些关于抗真菌中药的药敏研究报告，黄云丽等[33]对山苍子油及其分别与酮康唑、伊曲康唑及氟康唑联合抗马拉色菌进行体外药敏实验，结果显示山苍子油分别与酮康唑、伊曲康唑及氟康唑联合用药的MIC 值比单用时显著降低，表明山苍子油能够增强酮康唑、伊曲康唑、氟康唑的抗真菌效果。Donato R 等[34]研究不同精油对马拉色菌病原菌的抗真菌活性发现，所考察的精油在所测试的条件下均具有活性，且使用香茅草精油和屈曲香茅草精油配制成洗发水、乳膏或洗剂可有效治疗头皮屑和花斑癣。但由于马拉色菌属在体外药敏和临床中抗真菌敏感性存在差异，因此抗真菌药物的体内疗效需要进一步的研究。

4 马拉色菌脂肪酶的研究

酶是多种真菌致病的重要因素，由于马拉色菌本身不能合成脂类，需要利用周围环境中的脂类物质合成自身需要的脂质[35]，因此脂肪酶是其生长代谢十分重要的酶。磷脂酶和酯酶是马拉色菌属重要的酶，不同种马拉色菌产生这两种酶的水平存在差异[36]。脂解酶如酯酶和磷脂酶在马拉色菌的生长和致病中具有重要作用。该类酶最高活性pH 为5.0～7.5，与马拉色菌在人和动物皮肤上的生活环境近似。脂酶能分解三酰甘油为游离脂肪酸，为菌体生长提供能量，脂酶活性升高也有利于马拉色菌菌丝相转化，与致病性密切相关。有研究发现[37]，马拉色菌拥有大量编码脂肪酶的基因，可将人体皮脂甘油三酯降解为脂肪酸，这不仅是其生长所必需的，而且还会引发皮肤病。饱和脂肪酸被马拉色菌消耗，而不饱和脂肪酸积聚在角质层上，这种积累可能会破坏皮肤的屏障功能，从而导致各种皮肤疾病。另外，与其他病原微生物类似，马拉色菌中分泌的脂肪酶也可能调节或干扰宿主免疫细胞反应。研究发现[38]，MrLIP5（MRET_0930）是M.restricta 基因组中的12个脂肪酶基因之一，是头皮屑患者头皮中表达频率最高的脂肪酶基因。环境pH 值是影响几种病原微生物生理和代谢的主要因素之一，外部环境的pH值在脂肪酶的分泌中起促进作用，但对马拉色菌基因和形态的转录影响较小[39]。另外，有研究发现[40]，抗头皮屑剂吡啶硫酮锌通过降低限制马拉色菌脂肪酶的表达起到抗限制马拉色菌的作用。

5 总结

临床常见的皮肤疾病与马拉色菌有关，虽然马拉色菌是人皮肤正常菌群的一部分，但在某些条件下，其可能会诱发或加重皮肤病。近几年已经发现了与马拉色菌相关的深部感染，如克罗恩病、胰腺癌结肠癌、囊性肺纤维化，但关于马拉色菌致病机制及其脂肪酶活性对疾病的关键作用仍有待进一步研究探索。未来，随着分子生物学技术的发展，将有利于阐明马拉色菌的致病机制，从而为临床诊疗工作提供更有力的依据。