综述:白色念珠菌:一种重要人类病原体的研究历史概览
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时间:2025年10月04日
来源:Canadian Journal of Microbiology 1.6
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本综述系统梳理了从早期临床观察到现代高通量基因组技术(如CRISPR-Cas9)对白色念珠菌研究的变革性影响,重点探讨了基因组学(Genomics)、转录组学(Transcriptomics)和群体进化分析在揭示其致病机制、耐药性(Antifungal Resistance)及宿主互作中的突破,为精准真菌学(Precision Mycology)和抗侵袭性念珠菌病策略提供新视角。
历史研究脉络
早期临床观察首次揭示了白色念珠菌(Candida albicans)作为机会性病原体的特性,其感染多发生于免疫缺陷个体。随着分子生物学技术的发展,研究者开始从菌株形态、毒力因子和宿主免疫应答角度探索其致病机制。
基因组学革命
全基因组测序(Whole-Genome Sequencing)技术的应用标志着研究范式的转变。通过比较基因组学,科学家揭示了C. albicans的二倍体结构、染色体不稳定性与适应性进化间的关联。群体基因组学(Population Genomics)进一步追踪了菌株传播路径和耐药性演化,发现唑类耐药基因ERG11和外排泵编码基因CDR1、MDR1的突变是耐药性产生的关键分子事件。
功能基因组学与精准编辑
功能基因组学(Functional Genomics)通过基因敲除库和条件性突变体系统解析了毒力相关基因(如HWP1、ALS家族)在生物膜形成和宿主黏附中的作用。CRISPR-Cas9基因编辑技术的引入实现了二倍体真菌的高效遗传操作,使得研究必需基因和冗余基因功能成为可能。
多组学整合与单细胞技术
转录组学(Transcriptomics)和蛋白质组学(Proteomics)揭示了C. albicans在不同宿主环境(如pH、缺氧)下的适应性调控网络。单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术则解析了菌群内异质性和宿主-病原体互作的空间动态,例如在肠道定植与系统性感染过程中的基因表达谱切换。
耐药性挑战与未来方向
抗真菌耐药性(Antifungal Resistance)仍是临床应对侵袭性念珠菌病(Invasive Candidiasis)的核心挑战。研究表明,唑类、棘白菌素和多烯类药物的耐药机制涉及靶点突变、表观遗传调控和代谢适应性。未来通过整合多组学(Multi-omics)数据与机器学习模型,可加速新型抗真菌靶点(如HSP90、CALCINEURIN通路)的发现和个性化治疗策略的开发。
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