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肉桂醛通过诱导白色念珠菌细胞壁重塑增强巨噬细胞介导的免疫清除机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月16日 来源:Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 4.8
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这篇研究揭示了肉桂醛(CIN)通过调控白色念珠菌(C. albicans)细胞壁β-1,3-葡聚糖(β-glucan)暴露和几丁质(chitin)沉积,激活巨噬细胞Dectin-1/Syk/CARD9/NF-κB通路,显著提升吞噬清除效率并抑制真菌逃逸。研究为开发靶向宿主-病原体互作的抗真菌疗法提供了新策略。
研究通过微量肉汤稀释法测定CIN对白色念珠菌SC5314的最小抑菌浓度(MIC)为31.25 μg/mL。CCK-8实验显示CIN在浓度>7.8125 μg/mL时即呈现剂量依赖性生长抑制,250 μg/mL时几乎完全抑制代谢活性。透射电镜(TEM)观察到CIN处理后的菌体出现细胞壁变薄、崩解及胞质泄漏等超微结构损伤,证实其通过破坏细胞壁完整性发挥抗真菌作用。
共聚焦显微镜和流式细胞术分析发现,CIN处理12小时后显著增加β-1,3-葡聚糖的表面暴露(MFI提升2.1倍)和几丁质沉积(CFW荧光强度增加1.8倍)。这种双重效应通过下调β-葡聚糖合成基因(GSL2、PHR1)和上调几丁质合成酶CHS2实现,形成"暴露-加固"的细胞壁异常结构。
RNA-seq鉴定出123个差异表达基因(DEGs),其中108个下调基因主要富集于细胞壁生物合成(GO:0071554)和MAPK通路(KEGG:04011)。RT-qPCR验证发现,CIN显著抑制菌丝发育调控基因ECE1(下调4.3倍)和β-葡聚糖掩蔽蛋白XOG1(下调3.8倍),同时激活CEK1/MAPK通路关键元件CDC42和STE11。
AutoDock模拟显示CIN与细胞壁相关蛋白(如Gsc1、Phr2)具有高亲和力(结合能≤-5.0 kcal/mol),主要通过疏水作用和氢键结合。特别值得注意的是,CIN与MAPK激酶Cek1的ATP结合口袋形成稳定相互作用,这可能是其调控细胞壁应激响应的结构基础。
在RAW264.7和THP-1巨噬细胞共培养实验中,CIN预处理的白色念珠菌吞噬指数提升60%,清除率提高2.1倍。机制上,暴露的β-葡聚糖激活Dectin-1受体,触发Syk/CARD9/NF-κB级联反应,促使TNF-α和IL-1β分泌量分别增加3.5倍和2.8倍。值得注意的是,使用Dectin-1抑制剂昆布多糖(laminarin)可完全阻断这种免疫增强效应。
通过碘化丙啶(PI)染色和乳酸脱氢酶(LDH)释放实验发现,CIN处理使巨噬细胞裂解率降低57%。这表明CIN不仅促进病原体识别,还通过抑制白色念珠菌的形态转换(hypha-to-yeast)来阻断其经典的"胞内逃逸"途径。
该研究首次阐明CIN通过"三重调控"机制发挥抗真菌作用:直接抑制病原体生长、重塑细胞壁免疫表位、增强宿主先天免疫。这种多靶点协同作用模式为克服现有抗真菌药物耐药性提供了新思路。未来研究可进一步探索CIN与其他抗真菌药的协同效应,以及其在系统性念珠菌病治疗中的临床应用潜力。
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