生物應(yīng)對環(huán)境變化和生存的能力與其獨特的生物學(xué)特征密切相關(guān)。白色念珠菌（Candida albicans）是人體內(nèi)常見的一種機(jī)會性致病真菌。由于抗生素的濫用、艾滋病的流行、癌癥化療和器官移植等新的醫(yī)療技術(shù)的應(yīng)用，導(dǎo)致有免疫系統(tǒng)缺陷的人大量增加。因此也導(dǎo)致以白色念珠菌為主的真菌感染成為我國及全世界日益嚴(yán)重的問題。白色念珠菌的最重要的生物學(xué)特征就是形態(tài)的可塑性和多樣性。越來越多的研究表明，白色念珠菌應(yīng)對宿主體內(nèi)環(huán)境變化的能力和致病能力與其形態(tài)多樣性密切相關(guān)。

    最近，中國科學(xué)院微生物研究所真菌學(xué)國家重點實驗室黃廣華課題組在白色念珠菌中發(fā)現(xiàn)了一種新的形態(tài)，稱之為 “Gray” 形態(tài)（the gray phenotype）。“Gray” 形態(tài)與上個世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)的 “White” 和 “Opaque” 形態(tài)可以相互轉(zhuǎn)換，并形成一種 “white-gray-opaque” 三穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。很大一部分被測試的菌株都能進(jìn)行這種三穩(wěn)態(tài)形態(tài)轉(zhuǎn)換，說明該轉(zhuǎn)換系統(tǒng)普遍存在于臨床菌株中。“Gray” 形態(tài)與 “White” 和 “Opaque” 形態(tài)的白色念珠菌在細(xì)胞形態(tài)、交配能力和致病性等方面有明顯的區(qū)別。“Gray”細(xì)胞為桿狀、形態(tài)較小，“White” 細(xì)胞為橢球形、中等大小，而 “Opaque”細(xì)胞較大、也呈桿狀。“Gray”細(xì)胞交配能力介于“White” 和 “Opaque”細(xì)胞之間。胞外分泌性的天冬氨酰蛋白酶（Saps）是白色念珠菌中主要的毒性因子，尤其在皮膚和黏膜感染中起重要作用。在蛋白質(zhì)或皮膚組織的誘導(dǎo)下，“Gray”細(xì)胞分泌胞外天冬氨酰蛋白酶的能力最強(qiáng)。因此，在皮膚和黏膜感染中，“Gray”細(xì)胞致病力最強(qiáng)。在系統(tǒng)感染中，“White” 細(xì)胞致病力最強(qiáng)，“Gray”和 “Opaque”細(xì)胞較弱，這可能是由于“White” 細(xì)胞具有較強(qiáng)的菌絲生長能力。轉(zhuǎn)錄組分析表明，三種不同形態(tài)細(xì)胞各種表達(dá)譜明顯不同，并各自表達(dá)一系列獨特的形態(tài)特異性相關(guān)基因。在三種形態(tài)相互轉(zhuǎn)換的調(diào)控中，轉(zhuǎn)錄因子Efg1和Wor1起關(guān)鍵的作用。EFG1是維持“White” 細(xì)胞穩(wěn)定必需的基因，而WOR1是維持“Opaque” 細(xì)胞穩(wěn)定必需的基因。同時敲除EFG1和WOR1則可以將細(xì)胞鎖定在“Gray”細(xì)胞狀態(tài)。因此，Efg1和Wor1協(xié)同調(diào)控“white-gray-opaque”三穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。該研究揭示了一種全新的白色念珠菌致病形態(tài)，豐富了對該菌形態(tài)多樣性和致病特性的認(rèn)識，提出了“三穩(wěn)態(tài)”系統(tǒng)概念，將為進(jìn)一步揭示致病菌與宿主相互作用的機(jī)理，尋找新型抗真菌藥物靶點提供理論依據(jù)。 

　　該課題在中科院“百人計劃”和國家自然科學(xué)基金委相關(guān)項目資助下完成，并得到了微生物所鐘瑾課題組和白逢彥課題組的支持。相關(guān)研究成果最近發(fā)表在國際雜志PLoS Biology上。

    菌落與細(xì)胞形態(tài) A. 白色菌落為“White”形態(tài)，粉色菌落為“Gray”形態(tài)，紅色菌落為“Opaque”形態(tài)；B. 三種形態(tài)的掃描電鏡照片。