无论是在健康还是疾病状态下，人体内定植着各种各样的细菌和真菌。这些微生物种群之间存在复杂的相互作用，对宿主来说可能有益，也可能有害^[1]。白假丝酵母(又称白念珠菌)是人体中最常见的机会性致病真菌, 可引起口腔、上呼吸道、肠道、阴道等多处浅表性念珠菌病，也可通过血液传播形成念珠菌菌血症。研究发现，临床上很多感染是由多种病原体共存引起的复杂感染。白念珠菌与细菌共感染占血液感染的27%~56%^[2]。近年来，大量学者致力于研究白念珠菌感染现状，包括其黏附、侵袭及致病机制，但多数针对白念珠菌的单一感染。因此，进一步研究多种病原体共感染对白念珠菌感染状态和人类健康的影响具有重要意义。本文综述了目前白念珠菌与细菌共存的物理联系、种间通讯及微生物行为和生存变化的分子机制，并讨论白念珠菌与细菌相互作用对人类健康的影响。

1 白念珠菌与细菌相互作用的主要机制 1.1 生物膜的形成是白念珠菌与细菌相互作用的基础

生物膜是相对细胞浮游状态而言，是微生物在生长过程中为适应生存环境吸附于人体或材料表面的生长方式，由微生物及其自身分泌的胞外基质组成。人体微生物感染中有很大比例与生物膜相关，其中由白念珠菌与细菌混合感染而形成的生物膜在临床上尤为常见。生物膜可创造一个微生物受保护的环境来规避宿主的免疫识别^[3]。混合物种生物膜中广泛的种间相互作用可能影响白念珠菌在致病与非致病状态之间转变^[4]。囊性纤维化、导管相关性肺炎、义齿性口炎、烧伤混合感染、泌尿道感染等多种复杂微生物感染疾病，均与白念珠菌和金黄色葡萄球菌混合生物膜的存在密切相关^[5]。研究表明，白念珠菌与金黄色葡萄球菌混合生物膜中，27种蛋白的含量较单一生物膜有变化，这些蛋白的作用涉及细菌的生长、代谢和对外界压力的抵抗^[6]。这表明混合生物膜中白念珠菌和细菌可能通过调整蛋白分子表达、改变自身毒力和生物膜形成能力，进而影响宿主细胞对其的监测和清除^[7]。

白念珠菌与细菌相互作用形成混合生物膜时，细菌常黏附于白念珠菌细胞，这种黏附过程一般需特殊物质的参与^[7]。白念珠菌与格氏链球菌的黏附，除与事先吸附于格氏链球菌上的唾液蛋白识别外^[8]，更重要的是，格氏链球菌可通过表面抗原Ⅰ和Ⅱ(SspA、SspB)识别宿主蛋白和细胞受体。白念珠菌菌丝体特异性黏附素Als3(agglutinin-like sequence 3)与格氏链球菌SspB相互识别在黏附过程中发挥重要作用^[9]。在龋病患者口腔生物膜中，变异链球菌和白念珠菌通常被同时检出。研究表明，白念珠菌的存在可促进变异链球菌的生长和凝聚^[10]，变异链球菌分泌的胞外多糖(extracellular polysaccharide，EPS)可形成结构支架，并作为生物膜形成的核心介导两者相互黏附，从而促进生物膜的形成及龋齿的发生发展^[11]。此外，对宿主上皮的黏附能力，白念珠菌与链球菌不同。与可坚实地黏附于膜表面的白念珠菌^[10]相反，变异链球菌对牙齿具有高黏附性而对口腔上皮亲和力低。因此，链球菌通过黏附于白念珠菌而促进其在黏膜上皮表面形成生物膜。同样，与细菌的相互作用可促进白念珠菌在口腔中的稳定和持久的定植^[12]。

鲍曼不动杆菌^[13]、生脓葡萄球菌^[6]都可通过抑制白念珠菌菌丝的生长来抑制生物膜形成，最终限制白念珠菌的致病性。研究表明，铜绿假单胞菌可黏附于白念珠菌菌丝，形成坚固的生物膜，进而杀灭菌丝态真菌^[14]。许多铜绿假单胞菌毒力因子，包括铜绿假单胞菌的Ⅳ型菌毛、磷脂酶C及吩嗪类化合物均涉及这一生物活动。但铜绿假单胞菌对白念珠菌的酵母态没有黏附和杀灭作用^[15]。乳酸杆菌可通过竞争营养物质和黏附位点来抑制白念珠菌对黏膜的黏附和生物膜的形成^[12]。

1.2 白念珠菌与细菌通过群体感应信号分子相互作用

群体感应现象(quorum sensing，QS)是指微生物在生长过程中以一种密度依赖的方式，通过分泌一些信号分子，协调其行为。介导细胞与细胞间交流的信号分子即群体感应信号分子^[16]。群体感应现象最早在原核细胞中被发现并广泛研究，在真核生物中的研究起步很晚。Hornby等首次提出，法尼醇是白念珠菌的群体感应信号分子，在细胞密度＞10⁶ CFU/mL时，可抑制酵母态至菌丝态的转换^[17]。细菌与真菌混合感染相关生物膜的研究表明，群体感应信号分子可介导细菌与真菌之间的交流。混合生物膜中，很多抑制生长的调控过程也与法尼醇有关^[7]。法尼醇不仅可通过影响铜绿假单胞菌吩嗪化合物的产生来抑制对白念珠菌具有毒性的绿脓菌素释放^[18]，还可抑制铜绿假单胞菌的群集运动^[1]。Jabra-Rizk等通过溴化乙啶内流实验发现，法尼醇可破坏金黄色葡萄球菌细胞膜，且随着法尼醇浓度增高，细胞膜的损坏程度越来越严重。Gomes等研究表明，100 μmol/L法尼醇即对表皮葡萄球菌的存活率产生显著影响，通过抑制氧化还原反应抑制其生长，从而表现出抑菌作用^[19]。Kostoulias等通过转录组学和功能学研究表明，法尼醇可破坏鲍曼不动杆菌细胞膜的完整性，干扰细胞分裂，抑制生物膜形成及其运动性^[20]。

值得注意的是，某些革兰阴性细菌也可分泌法尼醇类物质来诱导白念珠菌向酵母态转变。例如，在铜绿假单胞菌与白念珠菌混合生物膜中，铜绿假单胞菌可释放一定浓度的高丝氨酸内酯化合物(N-(3-oxododecanoyl)-L-homoserine lactone，3OC₁₂HSL)，抑制白念珠菌酵母态向菌丝态的形态转换^[21-22]。Wang等发现，野油菜单胞菌可分泌一种结构与法尼醇相似的扩散性信号分子(diffusible signal factor，DSF)，抑制白念珠菌芽管和菌丝的形成^[23]。洋葱伯克霍尔德菌可分泌一种DSF类似物BDSF，抑制白念珠菌的形态转换；与DSF相比，其抑制作用更强^[23]。相反，有的细菌与白念珠菌形成混合生物膜后，可创造一个抵御外界侵袭的安全环境。例如，格氏链球菌通过一种DSF降低白念珠菌法尼醇对菌丝的抑制作用，促进生物膜形成^[24]。这些发现表明，细菌和真菌均会感知并响应其共存生态位中产生的信号分子，从而影响彼此的致病性^[25]。

1.3 白念珠菌与细菌之间的其他化学作用

混合生物膜中，除与密度感应系统有关的信号分子外，细菌分泌的其他化学物质也可影响白念珠菌的生长或形态转换，从而改变其感染宿主的能力。Morales等发现，铜绿假单胞菌与白念珠菌相互作用时，铜绿假单胞菌产生的吩嗪类化合物可通过影响白念珠菌的呼吸作用来抑制其形态转换和生物膜形成^[26]。早期研究表明，铜绿假单胞菌释放绿脓菌素，可通过降低胞内cAMP含量抑制白念珠菌菌丝形态的转换。Gibson等的研究表明，绿脓菌素的前体(5-methyl-phenazinium-1-carboxylate)抗真菌作用强于绿脓菌素^[27]。定植于女性生殖道的共生细菌，如乳酸杆菌，一方面可通过分泌乳酸、乙酸、丙酸或丁酸等有机酸和产生过氧化氢，在女性生殖道适宜pH环境中抑制白念珠菌的生长和毒力^[28]；另一方面可分泌表面活性物质和细菌素，抑制白念珠菌的黏附和产生细胞毒作用^[12]。

相比之下，变异链球菌分泌乳酸，在口腔微环境中可为白念珠菌生长提供碳源；白念珠菌在生长时可通过降低氧分压和提供生长刺激因子，为变异链球菌的生长创造适宜环境^[29]。生物膜中这两种细菌的协同关系有助于增强致病性，介导龋病的发生发展^[11]。

2 白念珠菌与细菌相互作用对感染发生发展的影响 2.1 白念珠菌与细菌相互作用对致病性的影响

白念珠菌是一种重要的机会性真菌，通常被认为是人类正常微生物群落的一部分。常驻微生物群落之间的协同或拮抗作用，可能会影响白念珠菌的定植和毒力，影响其共生态与致病态之间的转换。

研究表明，某些细菌与白念珠菌共存时可促进其定植，增强毒力。例如，白念珠菌和大肠埃希菌具有协同作用，体外实验表明大肠埃希菌易与白念珠菌发生黏附，如果尿道早期感染了大肠埃希菌，可增加白念珠菌对肠道黏膜的黏附性，从而增加真菌性尿路感染的易感性^[1]。一项803例接受机械通气超过2 d的重症监护室(intensive care unit，ICU)患者的临床研究表明，呼吸道念珠菌定植是肺炎发生的独立危险因素，早期念珠菌定植将增加患者发生铜绿假单胞菌呼吸机相关性肺炎的风险性^{[2, 30]}。给予抗真菌治疗可降低这种全身性疾病的发生率^[31-32]。义齿性口炎是一种发生于可摘义齿佩戴者的口腔黏膜炎症，念珠菌相关义齿性口炎是口腔念珠菌病的最常见形式，在义齿佩戴者中检出率高达65%^[33]。虽然义齿性口炎最受关注的是生物膜中的念珠菌成分，特别是白念珠菌，但细菌与义齿生物膜中的念珠菌共存^[34]。白念珠菌与其他口腔微生物的相互作用与义齿性口炎的发生发展密切相关。Cavalcanti等以口腔上皮细胞为模型，比较链球菌、放线菌等4种常见口腔义齿定植菌与白念珠菌混合生物膜对白念珠菌致病性的影响。与单独白念珠菌生物膜相比，在细菌存在时，与白念珠菌菌丝形成有关的菌丝壁蛋白1(hyphal wall protein 1，Hwp1)和毒力有关的分泌型天冬氨酸蛋白酶4(secretory aspartyl proteinase 4，Sap4)/Sap6的表达显著增加，编码黏附相关蛋白Als3/Epa1的基因表达增加，菌丝生成更多，混合生物膜对口腔上皮细胞的侵袭和损伤加重^[34]。白念珠菌位居全身性感染死亡原因第4位，细菌与真菌混合感染可能造成死亡风险增加。白念珠菌和金黄色葡萄球菌均为血源性和全身性感染的主要病原体，是住院患者发病和死亡的主要原因。采用全身腹膜内感染小鼠模型发现，白念珠菌与金黄色葡萄球菌共同接种对小鼠的死亡率具有协同作用^[35]。单独感染任一菌种的亚致死量，死亡率为0；但相同剂量的共感染可导致100%的死亡率^[2]。白念珠菌与细菌的混合生物膜也是发声假体面临的主要问题，强有力的证据表明细菌的早期黏附是白念珠菌定植的前提，混合生物膜的存在易导致瓣膜受损，食管内容物渗入气道，大大增加了引发吸入性肺炎的可能性^[36]。

与此相反，在肠道和女性生殖道内，乳酸杆菌通常与白念珠菌竞争黏附位点，分泌抑制真菌黏附的物质来控制白念珠菌入侵和疾病发生^[31]。体外调查结果表明，96%的健康妇女阴道微生物群中可分离出产H₂O₂乳酸杆菌，而患细菌性阴道炎的妇女中这一细菌群的分离比例仅为6%，暗示产H₂O₂乳酸杆菌可非特异性地抑制其他细菌生长，有效预防细菌性阴道炎的发生。虽然体外实验也表明产H₂O₂乳酸杆菌对白念珠菌的生长具有抑制作用，但还没有足够证据表明这种抑制作用可预防念珠菌性阴道炎^[37]。在一项对300例烧伤患者的调查研究中，59%的病例出现白念珠菌与细菌混合感染；如果创面有铜绿假单胞菌存在，白念珠菌明显被抑制，据此推断铜绿假单胞菌对白念珠菌的生长有抑制作用^[25]。Bor等研究表明，具核梭杆菌可以接触依赖的方式抑制白念珠菌的生长和菌丝形态发生。两者相互作用时，白念珠菌抑制具核梭杆菌诱导的单核细胞趋化蛋白1(monocyte chemoattractant protein 1，MCP-1)和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)的产生来减弱巨噬细胞的反应，这种相互作用导致的毒力下降可能有助于维持它们在宿主体内长期共生的生活方式^[38]。

2.2 白念珠菌与细菌相互作用影响对抗生素的耐药性

与单种微生物生物膜相比，白念珠菌与金黄色葡萄球菌混合生物膜对唑类药物和万古霉素的耐药性增加^[39-40]。研究表明，两者可通过各自方式影响混合生物膜对抗生素的敏感性。混合生物膜中，白念珠菌对氟康唑的耐药性增加与外排泵基因cdr1、cdr2表达上调有关。Kong等研究表明，白念珠菌分泌至生物膜基质中的胞壁多聚糖可有效阻止药物渗透，从而为细菌提供保护^[41]。此外，还发现混合生物膜中金黄色葡萄球菌耐药性的增加也与法尼醇作用相关，不论是在生物膜中由白念珠菌分泌的法尼醇还是低浓度外源性法尼醇的作用下，金黄色葡萄球菌对万古霉素的耐药性显著增加。其机制是低浓度法尼醇对金黄色葡萄球菌产生氧化应激效应，诱导金黄色葡萄球菌中药物外排泵基因表达上调，从而使其非特异性地增加对抗生素的耐药性^[42]。白念珠菌与变形链球菌也常以菌斑生物膜的状态存在于义齿的组织面与口腔黏膜，它们之间的协同作用使其与义齿材料紧密黏附，药物难以渗入混合生物膜中，从而增加白念珠菌的耐药性；同时发现，白细胞介素8(interleukin 8，IL-8)生成增多，组织破坏程度加重^[43-44]。

2.3 白念珠菌与细菌相互作用影响宿主对感染的反应性

乳酸杆菌可通过涉及宿主组织或免疫系统调节的间接机制来阻止白念珠菌侵袭。乳酸杆菌通过刺激黏蛋白生成来增强黏膜的屏障功能，还可刺激上皮细胞产生β-防御素和抗菌肽LL-37，两者对白念珠菌具有细胞毒作用^[12]。以HeLa细胞为模型，发现乳酸杆菌影响上皮细胞对白念珠菌的内源性免疫反应。与单独白念珠菌感染的上皮细胞相比，用乳酸杆菌预处理上皮细胞一段时间后再感染白念珠菌，上皮细胞Toll样受体表达明显下调，IL-8分泌减少，β-防御素3分泌增加，表明乳酸杆菌可抑制白念珠菌引起的内源性免疫反应和细胞因子产生，从而减弱白念珠菌导致的炎症反应^[45]。有研究发现，在小鼠模型中，多形拟杆菌可通过激活宿主免疫效应分子如低氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor 1α，HIF-1α)及LL-37和CRAMP产生，抵抗白念珠菌在肠道中的定植^[46]。在系统性感染期间，白念珠菌与金黄色葡萄球菌的相互作用有助于躲避多形核白细胞(polymorphonuclear leukocyte，PMN)介导的吞噬作用。白念珠菌分泌蛋白酶，可降解IgG的Fc部分，从而大大降低人PMN对金黄色葡萄球菌的调节活性；另一方面，金黄色葡萄球菌分泌凝固酶和细胞外纤维蛋白原结合蛋白(extracellular fibrinogen binding protein，Efb)，保护PMN对白念珠菌的吞噬作用。凝固酶活化凝血酶原介导纤维蛋白原转化为纤维蛋白，包绕念珠菌细胞的纤维蛋白凝块形成有助于念珠菌逃避粒细胞吞噬。此外，Efb结合C3补体可干扰补体激活和C3介导的调节作用^[5]。研究发现，长期抗菌治疗，特别是使用广谱抗生素及厌氧菌特有的抗生素，对真菌易感性有不同的影响。一方面，抗菌治疗使细菌对白念珠菌的抑制作用减弱，增加了念珠菌感染的易感性；另一方面，细菌细胞壁的肽聚糖(peptidoglycan，PGN)片段〔即胞壁酰二肽(muramyl dipeptide，MDP)〕是有效的菌丝诱导物。Xu等也证明，MDP通过结合富亮氨酸重复序列(leucine-rich repeat，LRR)结构域激活腺苷酸环化酶^[47]。大多数抑制PGN合成的广谱抗生素可能导致PGN片段大量释放进入血液，成为白念珠菌引起全身性感染的机会，这可能是接受高剂量广谱抗生素患者中念珠菌菌血症风险高的重要因素^[48]。

3 结语

综上所述，念珠菌与很多致病菌存在复杂的相互作用，生物膜为两者间相互作用提供场所。一方面，念珠菌与细菌分泌的各种信号分子和化学物质参与并影响彼此的生存、毒力和生物膜形成；另一方面，细菌与真菌的相互作用对宿主免疫状态产生影响。宿主状态、病原菌种类、免疫等多种因素参与并协调念珠菌与细菌的跨界相互作用。白念珠菌与细菌的相互作用及其机制研究可为临床诊疗提供新思路，对指导临床用药也有非常重要的意义。近几年来，组学的出现有助于使用系统生物学方法了解人体中的微生物群落，帮助识别与健康和疾病相关的潜在真菌与细菌关系。因此，将借助组学分析的人类临床研究与体内外模型结合，了解真菌与细菌相互作用在人类健康和疾病发生发展中的作用，在复杂的人体生态系统中将对细菌与真菌相互作用的干预作为治疗疾病的新靶点，有助于克服目前存在的治疗局限性，为控制念珠菌或细菌感染提供一种新策略。