真菌形态学和鉴定方法

真菌形态学和鉴定方法是用于识别真菌并将其归入已知分类群的结构特征和实验室技术。它们涵盖了从菌丝、孢子和子实体等经典显微镜观察，到基于培养的特征描述，再到DNA条形码和基于蛋白质的质谱鉴定等分子方法。

Definition

真菌鉴定是利用形态特征（微观和宏观）、培养特征以及分子或蛋白质组学方法的组合，将分离株归入已知分类群；而真菌形态学是研究大部分鉴定所依据的结构特征的学科。

Scope

本主题涵盖了用于描述和区分真菌的形态特征，以及鉴定未知分离株的主要方法。它将直接显微镜检查和染色、培养形态学、DNA序列条形码以及基质辅助激光解吸电离飞行时间（MALDI-TOF）质谱作为互补方法进行论述。这是一份关于方法学的参考概述，而非诊断方案或治疗指南。

Core questions

• 哪些形态结构用于显微镜下鉴定真菌？
• 基于培养和直接检查的方法如何相互补充？
• 什么是DNA条形码？为什么ITS区域是真菌的标准标记？
• MALDI-TOF质谱如何鉴定真菌？它与形态学和分子方法有何关系？

Key concepts

• 有隔菌丝与共核菌丝
• 分生孢子、孢囊孢子和其他孢子类型
• 宏观菌落形态
• 直接显微镜检查和染色（例如KOH、荧光增白剂）
• 组织中真菌的组织病理学识别
• DNA条形码和ITS区域
• MALDI-TOF质谱
• 多相鉴定

Mechanisms

形态学鉴定读取诊断结构：菌丝是否有规则的隔膜或宽大且共核，孢子的形状和排列，以及子实体和菌落的形态。直接显微镜检查和组织病理学染色揭示了临床材料中的真菌成分（Guarner & Brandt, 2011）。分子鉴定将标准化的DNA区域，即内部转录间隔区（ITS），与参考数据库进行比较，为真菌提供了通用条形码（Schoch et al., 2012），并在真菌界的系统发育分类（Hibbett et al., 2007）中进行解释。MALDI-TOF质谱通过将其蛋白质质谱与参考文库匹配来鉴定真菌，提供快速鉴定，补充了形态学和测序（Clark et al., 2013）。结合多种证据的方法被称为多相鉴定。

Clinical relevance

这些方法是诊断真菌学的支柱：显微镜检查和组织病理学识别标本中的真菌（Guarner & Brandt, 2011），而分子条形码和质谱提供物种水平的鉴定（Schoch et al., 2012; Clark et al., 2013）。本条目描述了如何进行鉴定，并非个体诊断或治疗决策的依据。

Evidence & guidelines

此处引用的方法学标准包括作为真菌通用分子标记的ITS条形码（Schoch et al., 2012）、作为常规鉴定平台的MALDI-TOF质谱（Clark et al., 2013），以及组织病理学对真菌成分的识别（Guarner & Brandt, 2011），这些均在Hibbett et al.（2007）的真菌界分类框架内进行解释。

History

在真菌学的大部分历史中，鉴定依赖于微观和宏观形态以及培养。从20世纪后期开始，DNA测序增加了客观的分子维度，最终正式采纳ITS区域作为通用真菌条形码（Schoch et al., 2012）。与此同时，MALDI-TOF质谱从研究领域进入常规临床微生物学（Clark et al., 2013），因此当代的鉴定通常整合了形态学、测序和蛋白质组学。

Key figures

• Conrad Schoch
• Keith Seifert
• Jeannette Guarner
• Donna Wolk

Seminal works

• schoch-2012
• clark-2013
• hibbett-2007

Frequently asked questions

为什么ITS区域被用作真菌DNA条形码？

一项大型多实验室比较研究发现，内部转录间隔区（ITS）在真菌界中，在可靠扩增和物种水平分辨率之间提供了最佳平衡，因此被采纳为通用真菌条形码。

分子鉴定是否取代了形态学？

没有。形态学、培养、DNA条形码和质谱是互补的；许多实验室采用多相方法，选择最适合生物体以及临床或环境背景的组合。