外阴阴道念珠菌定植与感染机制的研究进展

2022-02-18 06:39刘慧卢发强
当代医学 2022年5期
关键词:念珠菌宿主妇女

刘慧,卢发强

(大连大学附属中山医院检验科,辽宁 大连 116001)

外阴阴道念珠菌病(vulvovaginal candidiasis,VVC)又称为霉菌性阴道炎、外阴阴道假丝酵母菌病等,病原菌是以白色念珠菌(以下简称白念)为主的酵母菌,其他如光滑念珠菌、热带念珠菌、近平滑念珠菌、克柔念珠菌等占少数[1]。近年来,VVC致病菌有所改变,白念感染比例逐渐降低,其他非白色念珠菌(NAC)感染逐渐增多。研究表明,NAC引起的阴道炎以光滑念珠菌为主,所占比例最高[2-3]。经调查,约3/4 的育龄女性在一生中至少得过1 次VVC,其中有5%~8%会发展成复发性外阴阴道念珠菌病(RVVC)[4]。VVC 典型临床症状为外阴和阴道瘙痒、灼热、发红、水肿,可见抓痕或皲裂,小阴唇内侧及阴道黏膜附着白色膜状物,阴道内可见较多的白色豆渣样分泌物,严重时坐卧不安,甚至影响生活质量[1]。无症状妇女也可从阴道中分离出念珠菌[5],对于无症状携带者来说,念珠菌是阴道正常菌群还是机会致病菌,临床是否应该对携带此类念珠菌的妇女进行干预或治疗成为当下亟需解决的问题。本文综述了外阴阴道念珠菌定植状态的定义、菌种来源和诱发因素。此外,念珠菌从定植到感染的致病机制和治疗的必要性评估,给临床治疗和预防VVC提供新思路。

1 念珠菌定植

1.1 定植 女性生殖道的微生物菌群与大多数其他部位不同。正常女性受生长发育、阴道湿度、性生活、月经周期和激素水平影响,阴道微生物群处于动态。因此,不能为所有妇女定义一种普遍的“正常”微生物菌群,甚至对某一特定的妇女来说,在不同的坏境和时期这种菌群也不稳定。有学者认为阴道的疾病状态是阴道里微生物菌群组成的紊乱,而不是获得特定病原体的结果[6]。事实上,已经有大量研究表明,念珠菌是许多无症状妇女的阴道微生物菌群之一[5,7]。尽管如此,关于念珠菌阴道定植定义的文献数据是相当有限的,主要是基于缺乏临床体征,偶尔得到实验室阳性结果的证实。根据现有文献来看,国内外对“定植”的定义如出一辙:念珠菌在女性的阴道中存在,可以是共生菌,也可以是病原菌,免疫能力正常的个体通常不会引起相关症状[8-9]。然而,当阴道微生物菌群的稳态被破坏或是宿主的免疫能力不足时,导致有益菌(通常认为是乳酸杆菌)的生长受抑制而念珠菌大量繁殖,以及免疫细胞未能识别念珠菌并及时将其清除等多方面的影响,最终引起有临床症状的VVC[10-12]。

1.2 定植菌种及来源 有关无症状阴道念珠菌定植的菌种研究很少,且多以对照组形式呈现,可能是因为无症状而被忽视。刘婵柯[9]研究表明,近20年来,无症状女性阴道念珠菌定植菌种仍然以白念为主,但也指出白念虽为主要定植菌种,NAC 比例有所增高。而印度最近一项研究显示,在无症状妇女中检测到比例最大的是光滑念珠菌(59.0%),其次是白念(31.1%)[5]。对无症状孕妇定植研究表明,光滑念珠菌在NAC 定植中高达60.0%[13]。在重组人阴道上皮(RHVE)体外模型中,发现白念存在时光滑念珠菌在上皮细胞中的定植能力增强[14]。有可能在阴道中存在不止一种念珠菌菌株定植的情况。说明NAC(尤其是光滑念珠菌)已是无症状阴道念珠菌定植的重要成员[13,15]。有研究提示,阴道致病菌株可能起源于肛门[16],在解剖学上,肛门与阴道距离较近,为念珠菌向阴道迁移提供了很大的便利。邓燕杰等[17]也认为肠道菌群与女性的阴道微生态之间相互影响。

1.3 诱发因素

1.3.1 宿主因素 导致无症状念珠菌阴道定植的因素可能与VVC 的略微不同。血型ABO-Lewis 非分泌型的妇女更易受念珠菌阴道炎的影响,表明其具有定植或感染的遗传倾向,此外,念珠菌具有凝集素样的粘附素有利于其定植在阴道上皮细胞,高雌激素血症会导致阴道上皮糖原水平增加,以上因素促进了念珠菌粘附和增殖[4]。高水平葡萄糖有利于念珠菌对阴道上皮细胞的粘附[15],也会导致单核细胞和粒细胞对病原体识别作用受损,以及趋化性、吞噬能力和杀灭能力降低[18]。虽然有关糖尿病患者的念珠菌阴道定植情况的研究很少,但研究结果还是表明,糖尿病患者阴道念珠菌的定植率明显高于无糖尿病患者[15,19]。对于部分VVC 和RVVC妇女治愈后也会导致无症状定植,并且在有RVVC病史无症状妇女中,念珠菌的定植量多于无感染史的妇女[20]。在孕妇中,念珠菌阴道定植和VVC的患病率高于未怀孕的妇女[4]。一项对344 例孕妇的研究表明,孕妇的定植率(31.4%)高于非孕妇(19.9%)[21]。因此,怀孕可能是念珠菌阴道定植的一个潜在危险因素,特别是在妊娠晚期,定植率通常较高。雌激素、孕酮水平在怀孕和月经周期黄体期升高,念珠菌阴道定植水平在月经周期的黄体期上升可能由于念珠菌具有雌激素和孕酮受体,当受到刺激时,会导致念珠菌的增殖[22]。有研究表明,雌激素、孕酮的存在会使念珠菌的生物膜形成量降低,使得念珠菌在阴道更多是以定植而非感染状态存在[22-23]。子宫内避孕装置(IUD)的使用会导致白念珠菌的定植,其长期应用可能成为念珠菌不错的载体[24]。与艾滋病毒阴性者相比,艾滋病毒阳性妇女的阴道定植率增加,然而,没有研究表明,感染艾滋病毒的妇女VVC 比未感染艾滋病毒的妇女更严重或更不可能对治疗作出反应[4]。

1.3.2 行为因素 对青少年的研究显示,有性生活史的阴道念珠菌定植的检测率为24%,而无性活性的仅有4%[25]。澳大利亚的一项研究也支持性活动与妇女的念珠菌阴道定植有关,频繁性交与阴道念珠菌阳性检测呈正相关[26]。接受性口交,使用带杀精剂的避孕套或频繁的阴道冲洗也可能与念珠菌阴道定植也有关[27]。年龄、妊娠次数、衣着习惯对阴道念珠菌定植无明显影响,但潮湿的环境会提高定植率[9]。

1.3.3 阴道微生物群作用 无阴道炎(白念,阴道毛滴虫,淋球菌,人型支原体,解脲支原体,沙眼衣原体,线索细胞均阴性)育龄妇女的微生物群以乳酸杆菌为主,其次为加德纳菌[28]。普遍认为用抗生素药物治疗后,个别病例不仅患VVC 的风险增加,无症状阴道念珠菌定植的比例也增高,这些药物会消除乳酸菌而导致念珠菌过度生长。然而,对这一被广泛引用的说法却缺乏数据证实抗生素使用后保护性乳酸菌或其他细菌物种的数量或功能严重减少[29]。Eastment MC 在无症状念珠菌阴道定植的妇女中发现,乳酸杆菌和念珠菌可以同时存在于阴道微生物群中,较高密度的脆乳杆菌(L.cripatus)和黏膜乳杆菌(L.mucosae)与念珠菌的存在有关[30]。同时,Tortelli BA 发现以乳杆菌(L.iners)为主的群落比以L.crapatus为主的群落更有可能携带念珠菌,L.cripatus通过更多的乳酸生产,可能比L.iners更有效地阻止念珠菌定植[7]。这些表明不同乳杆菌种可能与念珠菌阴道定植存在一定的关系,也可能与念珠菌的某些特性有关(代谢灵活性、适应环境pH波动、稳定的养分获取系统)[31]。人类本来是可通过体内吞噬细胞上的模式识别受体(PRR)与念珠菌病原体相关分子膜式(PAMP)结合触发免疫细胞内的信号通路,从而诱导吞噬作用和产生促炎细胞因子和趋化因子最终将念珠菌消灭,为了减弱识别和逃避吞噬,念珠菌细胞能主动掩盖细胞壁PAMP 并分泌特定的蛋白酶对抗补体,在体内形成定植[32]。

2 念珠菌从定植到感染

2.1 VVC的定义 VVC是因念珠菌感染引起的症状性阴道炎。主要临床症状为外阴瘙痒,阴道分泌物异常,外阴灼伤、疼痛和刺激也是常见的症状,这些症状可能伴随着排尿困难或消化不良,在月经前1周恶化[33]。临床对VVC的诊断依据应尽量结合病原菌检测阳性结果和临床症状。只着重微生物阳性培养结果,易与无症状念珠菌阴道定植相混淆;反之,只看重临床症状,易误诊为其他阴道炎,如溶细胞性阴道病[34],临床症状和VVC极为相似。

2.2 VVC 感染情况 一些与宿主相关、行为相关的危险因素以及宿主与微生物、微生物与微生物之间的相互作用被认为是VVC 的诱发因素[27]。宿主相关因素包括妊娠,抗生素和遗传倾向,激素替代治疗或免疫抑制剂的治疗,难以控制的糖尿病;行为因素包括使用女性宫内节育器、杀精剂和避孕套及一些卫生习惯、服装和性行为。尽管越来越多的公认危险因素被报道,但仍有许多有待商榷[12]。可能受以上因素影响,VVC 的感染有上升趋势,致病菌以白念为主,但其他NAC的病例逐渐增多。庆幸的是,NAC引起的阴道症状通常被报道为比白念引起的症状轻[35]。由于有症状的VVC 和其他病原菌引起的女性下生殖道感染症状存在相似,当念珠菌和其他病原菌同时寄生在阴道时,很难区分念珠菌是作为一种真正的病原体还是无症状定植,这样就有可能高估了念珠菌(尤其是NAC)的致病率[36]。

2.3 VVC发病机制 VVC的发展通常是由于念珠菌阴道定植与宿主环境平衡的干扰所致生理或非生理变化。不管是动物实验还是对人类发病率的研究,证明VVC 对雌激素有依赖性[37-38],但是具体发病机制和病因尚未明确,念珠菌定植被认为是感染的先决条件。

2.3.1 病原菌毒力 由于NAC 菌种的研究相对不足,以下关于致病菌毒力将主要集中在白念。念珠菌从共生转变到感染,经历着不同的动态阶段,即粘附、侵袭以及损坏[39],对细胞表面的粘附是在粘附蛋白如 als1-7、als9、hwp1、eap1 和 pga1 的帮助下进行的[40]。重要的是甘露糖蛋白在念珠菌附着上皮细胞中的作用,膜壁蛋白(hwp)是一种念珠菌外层甘露糖蛋白,扩展了一个氨基端部分,并将羧基连接部分共价结合在念珠菌胞壁的ß-葡聚糖上,在细胞壁最外层[41]。细胞壁外层的甘露聚糖蛋白(又称荚膜)除了能帮念珠菌粘附在宿主细胞和逃避免疫识别,还可能诱导细胞促炎因子的释放[42]。王小丽等[43]的实验证明荚膜越厚白念珠菌对动物致病性越强。当环境pH、氧浓度、二氧化碳和/或葡萄糖浓度的变化导致白色念珠菌在体内形态转化(由圆形或卵圆形的酵母型转向菌丝型)。形态发生也是一种毒力因子,主要有两个原因:菌丝的形成促进了入侵过程,并帮助念珠菌对抗免疫系统;菌丝刺穿宿主细胞而且由于它们比酵母细胞大,很难被免疫系统清除。此外,念珠菌可损伤巨噬细胞,过程涉及菌丝的形成、伸长、拉伸和巨噬细胞细胞膜的穿透[40]。还能以主动渗透和内吞来损害上皮细胞。白色念珠菌分泌一系列水解酶如分泌型天冬氨酸蛋白酶(SAPS)、磷脂酶(PL)、脂肪酶(Lip),其作用为入侵和溶解细胞,以及对抗宿主的免疫系统。近年来,白色念珠菌的ECE1位点受到了广泛的关注,此基因产物念珠菌素(Candidalysin)对致病性至关重要[36]。通过对念珠菌阳性的阴道分泌物分析,发现NLRP3 炎症小体表达与随后一连串促炎因子和细胞因子的激活与释放在VVC 炎症反应中发挥关键作用[44]。最后,还有研究已久的念珠菌生物膜的形成,菌落产生的生物膜把病原菌包裹在膜内使之免受药物和恶劣环境带来的损害[31,45]。白念是VVC的主要致病菌,且NAC引起的症状也较轻。实验发现除了都柏林念珠菌(C.Dubliniensis)外,具有代表性的NAC 菌种不能在小鼠阴道中形成菌丝,因此,不会引起像白色念珠菌介导的疾病的免疫病理特征。这些NAC 菌种相对不能激活NLRP3 炎症体,导致免疫致病性降低[46]。当然,NAC在人体内的具体致病机制还需大量实验证明。

2.3.2 宿主免疫 几十年来,VVC被许多人认为是后天免疫反应缺陷的结果。然而,VVC实际上是通过先天免疫反应介导的。其中宿主免疫反应,由一系列促炎细胞因子和趋化因子协调,实际上加重了疾病的症状[47]。天然免疫信号的激活导致中性粒细胞向阴道黏膜聚集,实验表明这些细胞随后放大了炎症反应,因此,VVC 被认为是免疫病理反应[48]。念珠菌细胞壁成分(甲壳素、葡聚糖和甘露聚糖)被宿主细胞上模式识别受体(PRR)主要是Toll样受体4(TLR4)识别后,念珠菌素释放(主要由菌丝释放)随后激活阴道上皮细胞p38-MAPK 和ERK1/2-MAPK信号使趋化因子和促炎细胞因子(IL-1α、IL-1β、S100A8、G-CSF、GM-CSF)产生以及对多形态中性粒细胞(PMNs)聚集(尤其是IL-8 对PNMs 的聚集)。促炎因子在有临床症状的受试者中表达显著增加,表现出明显的上皮细胞的损伤(通过乳酸脱氢酶的测定)。当念珠菌保持酵母形式时,只会诱导免疫反应的适度激活[48-49]。PMNs 是宿主天然免疫防御的主要组成部分,但聚集起来的PMNs 似乎没有减少念珠菌在阴道的含量,可能是PMNs 出现了障碍。实验证明阴道硫酸肝素(HS)与PMNs 功能障碍有关,HS(雌激素高时阴道HS 存在量多)与致病菌的pH 调节抗原1 蛋白(Pra1p)(主要表达在白念菌丝上)竞争结合Mac-1(PMNs上表达的受体)(图1),即HS 是Mac-1 的竞争性配体,最终阻碍了PMNS对致病菌的清除[50-51],反而使被激活的炎症因子或补体加重阴道黏膜的损伤。假设VVC 免疫病理反应是由阴道上皮对念珠菌菌丝的敏感性触发的,易受VVC或RVVC影响的妇女阴道上皮细胞是先天对念珠菌敏感而导致强烈的炎症,没有VVC病史的妇女阴道上皮细胞对念珠菌不太敏感,因此,表现出较少或缺乏反应。据研究观察支持这一理论[52],给没有疾病史的妇女阴道极高的念珠菌接种量,结果阴道定植失败或在低水平上定植。因此,认为易感妇女的上皮细胞触发的炎症反应被认为依赖于念珠菌的阈值水平。

图1 HS与Prap1竞争结合Mac-1

2.3.3 VVC 的微生物群 处于相对稳定状态的阴道微生物群(VMB)被认为是维持女性阴道健康的重要因素[8]。症状性VVC 与乳酸菌种群(可大量生产乳酸)减少有关[4]。但是,有不同的发现:①重度VVC 的妇女在VMB 中以乳酸杆菌为主;②有和没有VVC 妇女的VMB 无差异;③随着乳酸杆菌的定植,获得VVC的概率增加了4倍。所有这些结论均支持在患有VVC的妇女中存在的乳酸杆菌为VVC提供防御方面的作用是无用的[53]。揭示了VVC 的VMB 没有典型的模式组成。至于念珠菌是通过维持微生物的平衡使宿主受益,还是负责引起微生物失调导致VVC仍有待确定。

2.3.4 其他 化学接触和局部过敏反应可影响阴道的环境,导致感染[4]。VVC发病具有季节性,雨季多发,可能与潮湿的天气和环境也有关[54]。

3 治疗评估

VVC的经典治疗方法是使用唑类抗真菌药物,可口服或外用。目前,氟康唑和局部咪唑类药物优先用作一线药物,但辅助治疗与替代药物,以减轻强烈的症状表现是有价值的。无症状的性伴侣不建议治疗,因为VVC不被认为是传染病[55]。在健康的非孕女性中,无症状的念珠菌阴道定植不建议治疗。在怀孕期间,只推荐局部唑类药物对症状性妇女进行治疗干预。对于孕中期有早产风险的孕妇来说,系统地治疗VVC是必要的[56]。体外研究表明,被VVC妇女广泛使用的大蒜,对念珠菌具有抗真菌活性[57]。适当控制糖尿病患者的血糖水平可以降低念珠菌阴道定植和感染的风险[8]。大多数不复杂的VVC病例对口服唑类治疗有反应。非NAC相关或复发的VVC 患者通需更长的时间的治疗,建议两周[36]。

4 总结

阴道念珠菌定植是妇女中常见的非致病性临床状态,转化为感染取决于特定的风险因素。虽治疗有进展,但在定植后念珠菌阴道炎的发生率仍然较高。有时甚至不只一种致病菌存在,导致识别阴道炎中念珠菌是共生群体还是致病菌难度较高。医生应根据临床背景,以便提供适当的指导,给出最佳的治疗方法。

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