真菌细胞壁和细胞膜结构

真菌细胞被膜有两个主要层：外部细胞壁主要由几丁质和β-葡聚糖构成，它们与甘露聚糖蛋白交联；在其下方是质膜，其中麦角固醇是主要的固醇。细胞壁赋予细胞形状、机械强度和抵抗渗透压的能力，而麦角固醇膜则控制流动性和物质运输。由于这两层都含有在人体细胞中不存在或不同的分子，它们是抗真菌药物的主要靶点。

Definition

真菌细胞壁和细胞膜构成了真菌的细胞被膜：一个由几丁质和β-葡聚糖多糖与甘露聚糖蛋白连接而成的外壁，围绕着一个质膜，其特征性固醇是麦角固醇，而非动物细胞中的胆固醇。

Scope

本主题涵盖真菌细胞壁（几丁质、β-1,3-和β-1,6-葡聚糖、甘露聚糖蛋白）的分子组成和分层结构，麦角固醇在质膜中的作用，维持应激下细胞被膜的细胞壁完整性信号通路，以及这些结构作为选择性抗真菌靶点的方式。本内容属于参考生物学范畴，不提供临床指导。

Core questions

• 真菌细胞壁由哪些聚合物组成，它们是如何排列的？
• 麦角固醇如何区分真菌膜与宿主膜？
• 细胞在应激下如何维持细胞壁完整性？
• 哪些细胞被膜组分被用作选择性抗真菌靶点？

Key concepts

• 几丁质
• β-1,3-葡聚糖和β-1,6-葡聚糖
• 甘露聚糖蛋白
• 分层细胞壁结构
• 麦角固醇
• 质膜流动性
• 细胞壁完整性（CWI）信号通路
• 选择性抗真菌靶点（麦角固醇，β-葡聚糖合酶）

Mechanisms

真菌细胞壁分层构建：由几丁质（N-乙酰葡糖胺的聚合物）和β-1,3-葡聚糖组成的内部机械承重骨架通过β-1,6-葡聚糖与外部的甘露聚糖蛋白层交联，后者介导表面相互作用。这些聚合物由膜结合酶合成，如几丁质合酶和β-1,3-葡聚糖合酶。细胞壁下方的质膜使用麦角固醇作为其主要固醇，它决定了膜的流动性和膜蛋白的活性。当细胞壁受到扰动时，细胞壁完整性信号通路会感知表面应激，并驱动补偿性重塑和生物合成以保护细胞被膜。

Clinical relevance

有几种抗真菌药物作用于这种细胞被膜：唑类和烯丙胺类抑制麦角固醇的生物合成，多烯类直接结合麦角固醇，棘白菌素类抑制β-1,3-葡聚糖合酶。细胞壁组分也受到宿主免疫系统的识别。本条目解释了为什么这些结构是药物靶点和免疫配体；它不提供剂量或治疗建议。

Evidence & guidelines

此处描述来源于当前关于真菌细胞壁和细胞膜生物学的综述以及标准真菌学教科书；它们总结了机制共识而非临床试验结果。

History

早期的生化研究确定了几丁质和葡聚糖是真菌细胞壁的结构聚合物，麦角固醇是特征性的膜固醇。后来的模型真菌分子和遗传学研究绘制了合成酶和细胞壁完整性信号通路，而多烯类、唑类、烯丙胺类和棘白菌素类的临床开发将细胞被膜的每一层与特定的治疗策略联系起来。

Key figures

• Neil A. R. Gow
• Jean-Paul Latge
• David E. Levin

Seminal works

• gow-2017
• levin-2011

Frequently asked questions

真菌细胞壁由什么组成？

主要由几丁质和β-葡聚糖（β-1,3-和β-1,6-葡聚糖）组成，它们与甘露聚糖蛋白交联，分层排列，赋予细胞形状和渗透保护。

麦角固醇为什么重要？

麦角固醇是真菌膜的主要固醇，扮演着胆固醇在动物细胞中的角色。因为它与胆固醇不同，所以它是几种抗真菌药物的选择性靶点。