廖一川,蘇劉艷,李家生,王應(yīng)仙,李 俊,張 祎,王睿睿*
(1.云南中醫(yī)藥大學(xué),云南 昆明 650500; 2.云南省民族特色養(yǎng)生理論與健康產(chǎn)品工程實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650500)
白念珠菌Candidaalbicans是一種分布廣泛的條件致病菌,好發(fā)于免疫低下及免疫缺陷人群,易引起黏膜感染和全身感染。據(jù)研究報(bào)道,全世界約70%的真菌感染由白念珠菌引起[1],且死亡率達(dá)40%[2]。目前臨床治療藥物種類稀缺,一線藥物頻繁使用引起的耐藥性使單一藥物治療效果較差。研究表明,一些中藥復(fù)方、中藥提取物及中藥來(lái)源的天然化合物能有效抑制白念珠菌生長(zhǎng),特別是與氟康唑聯(lián)用時(shí),表現(xiàn)出良好的協(xié)同抗菌作用[3]。課題組長(zhǎng)期從事中藥及其活性成分抗真菌活性篩選,發(fā)現(xiàn)燈臺(tái)葉總堿與氟康唑聯(lián)用僅對(duì)白念珠菌氟康唑耐藥株發(fā)揮抑菌作用,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探討燈臺(tái)葉總堿與氟康唑聯(lián)用對(duì)耐藥白念珠菌的作用機(jī)制,以期為燈臺(tái)葉總堿的抗真菌感染應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 菌株及預(yù)處理 臨床耐藥株CA23、CA381、CA4508、CA3816、CA800、CA3511、CA550、CA602、CA187、CA808、CA4574,由昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院皮膚科李玉葉教授惠贈(zèng); 白念珠菌SC5314 購(gòu)自云南登樓生物科技有限公司。菌株從-80 ℃冰箱中取出,解凍后用沙氏液體培養(yǎng)基稀釋,取適量接種于沙氏瓊脂平板,37 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)24~48 h,接種環(huán)取單克隆菌落,傳代備用。
1.2 藥物 氟康唑 (南昌弘益藥業(yè)有限公司,批號(hào)200117); 燈臺(tái)葉總堿由中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所羅曉東研究員惠贈(zèng)。
1.3 試劑 沙氏液體培養(yǎng)基、沙氏瓊脂培養(yǎng)基(廣東環(huán)凱微生物科技有限公司,批號(hào)1097061、1106401); 二甲基亞砜(DMSO)(天津市化學(xué)試劑一廠,批號(hào)EZ6789B127);K2HPO4(西隴科學(xué)股份有限公司,批號(hào)181024); 氯仿(云南楊林工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)汕滇藥業(yè)有限公司,批號(hào)20191015); 營(yíng)養(yǎng)肉湯、羅丹明6G (R6G)、甘露醇(北京索萊寶科技有限公司,批號(hào) 531F031、20200928、20181010); 無(wú)氨基酸酵母氮源培養(yǎng)基(yeast nitrogen base,YNB)(北京酷來(lái)搏科技有限公司,批號(hào)PM291712100);葡萄糖(廣州賽國(guó)生物科技有限公司,批號(hào)EZ2811F128);TRIzol 試劑 (上海羅氏制藥有限公司,批號(hào)252612);cDNA 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒、實(shí)時(shí)熒光定量PCR 試劑盒(美國(guó)Promega 公司,批號(hào)0000499195、0000497768); db-cAMP(美國(guó)MedChemExpress 公司,批號(hào)66069)。
1.4 儀器 恒溫恒濕真菌培養(yǎng)箱(天津市泰斯特儀器有限公司); 恒溫?fù)u床(上海天呈實(shí)驗(yàn)儀器制造有限公司); 生物安全柜(新加坡ESCO 公司); 血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(上海求精生化試劑儀器有限公司); 多功能酶標(biāo)儀(美國(guó)Molecular Devices 公司); 倒置生物顯微鏡(德國(guó)卡爾蔡司公司); 多功能PCR 儀(杭州晶格科學(xué)儀器有限公司)。
2.1 培養(yǎng)基配制 SD 液體培養(yǎng)基:精密稱取營(yíng)養(yǎng)肉湯2 g至200 mL 純水混勻溶解,115 ℃濕熱滅菌30 min,冷卻至50~60 ℃,加入2 g 甘露醇、0.4 g K2HPO4混勻后置于4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
Spider 液體培養(yǎng)基:滅菌純水200 mL,YNB 1.34 g,葡萄糖4 g 分別單獨(dú)溶解,混合在一起后置于4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
卵黃瓊脂培養(yǎng)基:2 g 葡萄糖、4 g 蛋白胨、2 g 瓊脂粉、4.64 g NaCl、0.006 9 g CaCl2至100 mL 純水,121 ℃濕熱滅菌15 min,冷卻至45~55 ℃,加入15 mL 新鮮蛋黃懸液(蛋黃與生理鹽水等體積混勻)輕輕混勻。
2.2 燈臺(tái)葉總堿體外抗真菌活性篩選 采用CLSI-M27-A3微量稀釋法[4]測(cè)定燈臺(tái)葉總堿對(duì)SC5314 和臨床分離株的最小抑菌濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)。菌株在沙氏瓊脂培養(yǎng)基中傳至第二代,收集菌細(xì)胞用沙氏液體培養(yǎng)基調(diào)整終濃度為1×105CFU/mL。藥物質(zhì)量濃度梯度設(shè)為1 000、200、40、8、1.6、0.32 μg/mL。96 孔板中每孔加入100 μL 不同質(zhì)量濃度的含藥培養(yǎng)基,再加入100 μL菌細(xì)胞懸液混勻,37 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)24 h,測(cè)定625 nm 波長(zhǎng)處光密度(OD)值,以抑制率達(dá)到80%以上的藥物濃度作為最小抑菌濃度。實(shí)驗(yàn)同時(shí)設(shè)置培養(yǎng)基空白對(duì)照、正常生長(zhǎng)對(duì)照。
2.3 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑聯(lián)用劑量設(shè)置 采用棋盤法測(cè)定燈臺(tái)葉總堿與氟康唑聯(lián)用對(duì)CA23 的MIC。96 孔板分別加入不同質(zhì)量濃度的燈臺(tái)葉總堿與氟康唑,藥物按2 倍倍比稀釋,氟康唑質(zhì)量濃度梯度0 ~128 μg/mL,燈臺(tái)葉總堿質(zhì)量濃度梯度0~1 024 μg/mL。每孔分別加入對(duì)應(yīng)的各50 μL不同質(zhì)量濃度的含藥培養(yǎng)基,操作步驟同“2.2” 項(xiàng)。
2.4 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑聯(lián)用對(duì)耐藥白念珠菌時(shí)間-殺菌曲線的影響 實(shí)驗(yàn)設(shè)立對(duì)照組、氟康唑組、燈臺(tái)葉總堿組、氟康唑+燈臺(tái)葉總堿組,每組分別加入相應(yīng)藥物及菌液,菌液終濃度為1×105CFU/mL,無(wú)菌過(guò)濾透氣封口膜封口培養(yǎng)。各組分別在0、2、4、8、12、24、36、48、72 h 取樣100 μL 于96 孔板中(每組設(shè)置3 個(gè)復(fù)孔),在625 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定OD 值。以取樣時(shí)間為橫坐標(biāo)(X),所測(cè)OD 值為縱坐標(biāo)(Y)繪制時(shí)間-殺菌曲線。
2.5 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑聯(lián)用對(duì)耐藥白念珠菌外排泵的影響 使用新鮮沙氏液體培養(yǎng)基調(diào)整CA23 終濃度為1×107CFU/mL,除對(duì)照組外,氟康唑組、燈臺(tái)葉總堿組、氟康唑+燈臺(tái)葉總堿組分別加入相應(yīng)藥物,與菌液共同搖床孵育5 h,無(wú)菌PBS 清洗3 次,10 mL PBS 重懸,搖床孵育1 h,充分消耗葡萄糖; 分別加入R6G(終濃度10 μmol/L),搖床孵育1 h,冰水浴10 min 終止吸收,PBS 清洗3 次,將上述分組再分2 個(gè)組系,一組系加入含5%葡萄糖的PBS,另一組系加入無(wú)菌PBS 繼續(xù)孵育,并于0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h 取1 mL,離心取上清100 μL,在激發(fā)波長(zhǎng)488 nm、發(fā)射波長(zhǎng)525 nm 處檢測(cè)熒光強(qiáng)度,各組每1 個(gè)時(shí)間點(diǎn)設(shè)3 個(gè)復(fù)孔。
2.6 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑聯(lián)用對(duì)耐藥白念珠菌耐藥相關(guān)基因的影響
2.6.1 菌液準(zhǔn)備 將培養(yǎng)16~24 h 的菌株用新鮮沙氏液體培養(yǎng)基重懸調(diào)整濃度為1×105CFU/mL,設(shè)立對(duì)照組、氟康唑組、燈臺(tái)葉總堿組、氟康唑+燈臺(tái)葉總堿組。每組總體積40 mL,分別加入菌液和對(duì)應(yīng)藥物混勻,無(wú)菌過(guò)濾透氣封口膜封口,于恒溫?fù)u床37 ℃,150 r/min 培養(yǎng)16 h 后,離心棄上清并用無(wú)菌PBS 洗3 次備用。
2.6.2 總RNA 提取 采用液氮研磨法提取各組總RNA。用接種環(huán)取適量菌細(xì)胞至預(yù)冷的研缽中,把菌細(xì)胞調(diào)整為便于研磨的立體狀,加入液氮快速研磨至白色粉末出現(xiàn),加入TRIzol 裂解液混勻,將其轉(zhuǎn)移至無(wú)菌無(wú)酶EP 管中,室溫放置5 min,加入氯仿劇烈混勻,室溫放置3 min,4 ℃、12 000 r/min 離心15 min,待樣品分層后取上清200 μL,加入等體積異丙醇輕搖混勻,室溫放置10 min,4 ℃、12 000 r/ min 離心10 min,棄上清,加入75% 乙醇洗滌沉淀2 次,棄上清,加入無(wú)酶水使RNA 沉淀完全溶解。
2.6.3 cDNA 制備 按Promega Go Script 反轉(zhuǎn)錄試劑盒,20 μL 總體系,冰上進(jìn)行cDNA 逆轉(zhuǎn)。加樣結(jié)束后,低速離心機(jī)使之沉降混勻,進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,反應(yīng)條件為42 ℃15 min,70 ℃15 min,4 ℃10 min。
2.6.4 引物設(shè)計(jì)及合成 引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成,序列見(jiàn)表1。
表1 引物序列(Ⅰ)
2.6.5 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 反應(yīng) 按照試劑盒制備反應(yīng)體系,總體系20 μL。加樣結(jié)束后,低速離心機(jī)使之沉降混勻,反應(yīng)條件為預(yù)變性95 ℃120 s; 擴(kuò)增定量程序40 個(gè)循環(huán),循環(huán)參數(shù)為95 ℃變性120 s,95 ℃退火15 s,72 ℃延伸60 s。每個(gè)樣品設(shè)置3 個(gè)復(fù)孔,重復(fù)實(shí)驗(yàn)3 次。
2.7 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑聯(lián)用對(duì)耐藥白念珠菌形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響 菌絲誘導(dǎo)液體培養(yǎng)基Spider/SD 調(diào)整菌株終濃度為1×105CFU/mL,實(shí)驗(yàn)分為對(duì)照組、氟康唑組、燈臺(tái)葉總堿組、氟康唑+燈臺(tái)葉總堿組。每組總體積4 mL,分別加入菌液和相應(yīng)藥物混勻,每孔1 mL,接種于24 孔板,37 ℃下恒溫恒濕孵育,分別在2、4、6 h 于顯微鏡下觀察白念珠菌形態(tài)轉(zhuǎn)化情況并拍照。
2.8 掃描電鏡觀察耐藥白念珠菌菌絲形態(tài) 菌絲誘導(dǎo)液體培養(yǎng)基Spider/SD 調(diào)整菌株終濃度為1×105CFU/mL,實(shí)驗(yàn)分為對(duì)照組、氟康唑組、燈臺(tái)葉總堿組、氟康唑+燈臺(tái)葉總堿組。每組總體積4 mL,分別加入菌液和相應(yīng)藥物混勻,每孔1 mL,接種于24 孔板,37 ℃下恒溫恒濕孵育6 h,離心收集菌細(xì)胞,用預(yù)冷無(wú)菌PBS 洗滌并重懸,調(diào)整適量濃度。各組取10 μL 垂直滴在細(xì)胞爬片上,37 ℃室溫放置30 min,加入20 μL 5%戊二醛,避光固定過(guò)夜。無(wú)菌PBS 清洗固定好的細(xì)胞爬片,乙醇梯度脫水,干燥后將樣品貼在帶雙面膠紙帶的樣品臺(tái)上,經(jīng)真空蒸鍍儀噴金20 min,于掃描電鏡下觀察并拍照。
2.9 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑聯(lián)用對(duì)耐藥白念珠菌菌絲相關(guān)基因的影響
2.9.1 引物設(shè)計(jì)及合成 引物由北京擎科生物科技股份有限公司合成,序列見(jiàn)表2。
表2 引物序列(Ⅱ)
2.9.2 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 按照試劑盒制備反應(yīng)體系,總體系20 μL。加樣結(jié)束后,低速離心機(jī)使之沉降混勻,反應(yīng)條件為95 ℃預(yù)變性600 s; 擴(kuò)增定量程序45 個(gè)循環(huán),循環(huán)參數(shù)為95 ℃變性15 s,55 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s。每組樣品設(shè)置3 個(gè)復(fù)孔,重復(fù)實(shí)驗(yàn)3 次。
2.10 外源性cAMP 添加實(shí)驗(yàn) 使用菌絲誘導(dǎo)液體培養(yǎng)基Spider/SD 調(diào)整菌株濃度為1×105CFU/mL,實(shí)驗(yàn)分為對(duì)照組、氟康唑+燈臺(tái)葉總堿組、添加db-cAMP 的對(duì)照組和添加db-cAMP 的氟康唑+燈臺(tái)葉總堿組。每組總體積4 mL,分別加入菌液、相應(yīng)藥物和db-cAMP 混勻,每孔1 mL,接種于24 孔板,37 ℃恒溫恒濕孵育,于顯微鏡下觀察白念珠菌形態(tài)轉(zhuǎn)化情況并拍照。
2.11 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑聯(lián)用對(duì)耐藥白念珠菌胞外磷脂酶活性的影響 使用新鮮沙氏液體培養(yǎng)基調(diào)整CA23 終濃度為1×105CFU/mL,實(shí)驗(yàn)分為對(duì)照組、氟康唑組、燈臺(tái)葉總堿組、聯(lián)用Ⅰ組(1/4MIC)、聯(lián)用Ⅱ組(1/2MIC)、聯(lián)用Ⅲ組(1MIC)、聯(lián)用Ⅳ組(2MIC)、聯(lián)用Ⅴ組(4MIC)。每組體積10 mL,加入菌液和相應(yīng)藥物,37 ℃恒溫?fù)u床150 r/min培養(yǎng)16~24 h 后,離心棄上清并用無(wú)菌PBS 清洗3 次,PBS 重懸調(diào)整濃度為1×107CFU/mL,每組取10 μL滴加于卵黃瓊脂培養(yǎng)皿上,37 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72 h,游標(biāo)卡尺測(cè)量沉淀圈及菌落直徑,計(jì)算Pz 值,公式為Pz=菌落直徑/沉淀圈直徑,以Pz 值的大小表示磷脂酶的活性。每組平行3 次,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
2.12 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 通過(guò)Graphpad Prism 8.0 軟件進(jìn)行處理,計(jì)量資料以(±s)表示,組間正態(tài)分布資料采用t檢驗(yàn),多組間差異比較采用單因素方差分析。P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 燈臺(tái)葉總堿體外抗真菌活性 如表3 所示,除SC5314、CA4574 外,其余菌株均為氟康唑耐藥株。燈臺(tái)葉總堿單用對(duì)氟康唑耐藥株及敏感株均無(wú)抑菌作用; 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑聯(lián)用時(shí),對(duì)敏感株有抑制作用,但無(wú)協(xié)同增效作用,但對(duì)所有氟康唑耐藥株均表現(xiàn)為顯著協(xié)同抑菌作用,其聯(lián)合指數(shù)FICI 在0.006~0.11 范圍。
表3 氟康唑與燈臺(tái)葉總堿對(duì)白念珠菌的抑菌活性(x±s,n=3)
3.2 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑最佳聯(lián)用濃度測(cè)定 棋盤法測(cè)定燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)εR床白念珠菌CA23 聯(lián)用時(shí)的藥物質(zhì)量濃度,以兩藥聯(lián)用能達(dá)到的最小抑菌濃度為標(biāo)準(zhǔn),主要對(duì)應(yīng)抑制率達(dá)80%以上的藥物質(zhì)量濃度,具體對(duì)應(yīng)燈臺(tái)葉總堿質(zhì)量濃度32 μg/mL,氟康唑質(zhì)量濃度16 μg/mL,結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑不同聯(lián)用劑量的抑菌情況(n=3)
3.3 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)δ退幇啄钪榫鷷r(shí)間-殺菌曲線的影響 如圖1 所示,單用氟康唑(16 μg/mL)對(duì)CA23有輕微抑制作用,單用燈臺(tái)葉總堿(32 μg/mL)則無(wú)明顯抑制作用; 燈臺(tái)葉總堿聯(lián)合氟康唑作用4 h 后,表現(xiàn)出抑制作用,尤其是藥物處理12 h 時(shí)(P<0.01)。
圖1 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)A23 時(shí)間-殺菌曲線的影響(n=3)
3.4 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)δ退幇啄钪榫馀潘降挠绊?與對(duì)照組比較,未加葡萄糖組,在燈臺(tái)葉總堿和氟康唑+燈臺(tái)葉總堿分別處理3 h 內(nèi),均對(duì)菌株的外排無(wú)抑制,見(jiàn)圖2A。與對(duì)照組比較,加葡萄糖組,氟康唑和氟康唑+燈臺(tái)葉總堿分別處理3 h 內(nèi),均于第0.5 小時(shí)后開(kāi)始抑制菌株的外排,并持續(xù)至第3 小時(shí)(P<0.05,P<0.01); 但與氟康唑組比較,氟康唑+燈臺(tái)葉總堿組并無(wú)明顯變化,見(jiàn)圖2B。
圖2 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)A23 外排水平的影響(±s,n=3)
3.5 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)δ退幇啄钪榫退幭嚓P(guān)基因表達(dá)的影響 如圖3 所示,與對(duì)照組比較,氟康唑+燈臺(tái)葉總堿組僅下調(diào)MDR1 mRNA 表達(dá)(P<0.01),但與氟康唑組比較并無(wú)明顯變化。
圖3 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)A23 耐藥相關(guān)基因表達(dá)的影響(±s,n=3)
3.6 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)δ退幇啄钪榫螒B(tài)轉(zhuǎn)化的影響 如圖4 所示,CA23 在SD 和Spider 液體培養(yǎng)基培養(yǎng)6 h均能形成錯(cuò)綜復(fù)雜、細(xì)長(zhǎng)盤繞的菌絲。給藥處理后,燈臺(tái)葉總堿組對(duì)菌絲并無(wú)抑制作用,氟康唑組在2、4 h 均有抑制作用,6 h 略有輕微抑制作用; 而燈臺(tái)葉總堿和氟康唑聯(lián)合組在2、4、6 h 均能抑制菌絲的生長(zhǎng),且與氟康唑組比較,抑制作用持續(xù),菌絲長(zhǎng)度較短,菌絲數(shù)量也減少。
圖4 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)A23 形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響(×20)
3.7 掃描電鏡下觀察燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)δ退幇啄钪榫z形態(tài)的影響 如圖5 所示,掃描電鏡下,氟康唑與燈臺(tái)葉總堿聯(lián)用能夠抑制CA23 菌株在2 種菌絲誘導(dǎo)培養(yǎng)基中的菌絲生長(zhǎng),而氟康唑與燈臺(tái)葉總堿分別單用處理下依然存在菌絲交錯(cuò)。
圖5 掃描電鏡下燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)A23 形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響(×3 000)
3.8 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)δ退幇啄钪榫z相關(guān)基因表達(dá)的影響 與對(duì)照組比較,燈臺(tái)葉總堿組和氟康唑+燈臺(tái)葉總堿組菌絲相關(guān)基因RAS1、CYR1、BCR1、EFG1、ALS2、ALS3、TPK2 mRNA 表達(dá)降低(P<0.01),氟康唑組RAS1、BCR1、EFG1、ALS2、ALS3、TPK2 mRNA 表達(dá)降低 (P<0.01); 與氟康唑組比較,氟康唑+燈臺(tái)葉總堿組RAS1、CYR1、BCR1、ALS2、ALS3、TPK2 mRNA 表達(dá)降低 (P<0.01),而EFG1 mRNA 表達(dá)無(wú)明顯變化(P<0.01),見(jiàn)圖6。
圖6 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)A23 菌絲相關(guān)基因表達(dá)的影響(±s,n=3)
3.9 添加外源性cAMP 對(duì)燈臺(tái)葉總堿與氟康唑作用于CA23 的影響 如圖7 所示,cAMP 類似物的加入可以減輕部分氟康唑與燈臺(tái)葉總堿聯(lián)用引起的菌株形態(tài)變化,尤其是在SD 液體培養(yǎng)基中,可以看出添加外源性cAMP 后,氟康唑與燈臺(tái)葉總堿聯(lián)用組菌菌絲更密集。
圖7 外源性cAMP 對(duì)燈臺(tái)葉總堿與氟康唑作用于CA23 的影響(×20)
3.10 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)δ退幇啄钪榫饬字富钚缘挠绊?磷脂酶活性分為陰性(Pz =1)、極低(Pz =0.90 ~0.99)、低 (Pz =0.80 ~0.89)、高 (Pz =0.70 ~0.79)、極高(Pz =0.60 ~0.69)。如表5 所示,CA23 有極高的磷脂酶活性,燈臺(tái)葉總堿處理后并無(wú)明顯變化(P>0.05),氟康唑處理對(duì)磷脂酶活性有略微抑制作用,但磷脂酶活性依然高(P<0.05),氟康唑與燈臺(tái)葉總堿聯(lián)用能降低磷脂酶活性(P<0.01),且對(duì)燈臺(tái)葉總堿呈現(xiàn)劑量依賴性。
表5 燈臺(tái)葉總堿與氟康唑?qū)A23 胞外磷脂酶活性的影響(x±s,n=3)
燈臺(tái)葉是夾竹桃科雞骨常山屬糖膠樹(shù)的干燥葉[5],具有鎮(zhèn)痛止咳、抗氧化、抗腫瘤等廣泛的藥理活性[6]。研究顯示,燈臺(tái)葉提取物對(duì)部分細(xì)菌和真菌均具有良好的抑菌活性[7-8],還具有一定的抗病毒作用[9],但對(duì)白念珠菌相關(guān)研究報(bào)道甚少。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),燈臺(tái)葉總堿與氟康唑聯(lián)用僅對(duì)白念珠菌氟康唑耐藥株表現(xiàn)出協(xié)同作用,其FICI 在0.006~0.11。
白念珠菌對(duì)唑類耐藥的原因是多方面的[10],一方面是外排泵活力增強(qiáng),主要表現(xiàn)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白增加,如CDR1p、CDR2p、MDR1p[11]; 另一方面是ERG11 基因的過(guò)表達(dá)或突變[12]。本課題組就此進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)燈臺(tái)葉總堿的增敏作用與耐藥基因表達(dá)無(wú)關(guān),而與毒力因子相關(guān)。
白念珠菌從共生菌轉(zhuǎn)變?yōu)椴≡w的過(guò)程中伴隨毒力因子的釋放,如粘附素的表達(dá)、生物膜的形成、水解酶的分泌、形態(tài)的改變以及其代謝適應(yīng)性等[13]。白念珠菌形態(tài)轉(zhuǎn)變是其主要毒力因子之一。白念珠菌能夠在宿主體內(nèi)以酵母、假菌絲和菌絲生長(zhǎng)形式間進(jìn)行可逆轉(zhuǎn)換[14]。通過(guò)菌絲的形成、伸長(zhǎng)、拉伸能最終殺死巨噬細(xì)胞[15],抵抗免疫系統(tǒng),增加致病風(fēng)險(xiǎn)。在2 種誘導(dǎo)菌絲生長(zhǎng)的液體培養(yǎng)基中均觀察到臨床耐藥株CA23 形成密集、盤繞的菌絲,加入氟康唑和燈臺(tái)葉總堿后,菌絲長(zhǎng)度較短且數(shù)量減少,從而抑制菌絲生長(zhǎng)。
白念珠菌依賴Ras1/cAMP/PKA 信號(hào)通路,參與調(diào)節(jié)形態(tài)轉(zhuǎn)換和毒力特性。缺失RAS1 基因會(huì)導(dǎo)致菌絲生長(zhǎng)缺陷,同時(shí)降低系統(tǒng)性感染模型小鼠的毒力[16]。而TPK2 基因的缺失,使PKA 活性降低為野生型的10%,伴隨菌絲生長(zhǎng)受阻[17]。轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子EFG1 及BCR1,在調(diào)節(jié)菌絲方面發(fā)揮重要作用[18]。凝集素樣序列基因家族 (agglutinin-like sequence,ALS)是白念珠菌粘附的主要成員,ALS3 高表達(dá)白念珠菌更易導(dǎo)致對(duì)唑類藥物的耐藥性增加[19]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,氟康唑和燈臺(tái)葉總堿聯(lián)用降低了RAS1、CYR1、TPK2、BCR1、ALS2 和ALS3 mRNA 表達(dá),但對(duì)EFG1 mRNA表達(dá)的影響與氟康唑單用并無(wú)明顯變化,說(shuō)明兩藥聯(lián)用對(duì)Ras1/cAMP/PKA 通路可能是通過(guò)中央調(diào)控因子BCR1 來(lái)調(diào)節(jié)的。加入db-cAMP,再次驗(yàn)證兩藥聯(lián)用對(duì)菌絲的抑制是通過(guò)Ras1/cAMP/PKA 途徑實(shí)現(xiàn)的。
磷脂酶作為白念珠菌中另一重要的毒力因子,主要通過(guò)分解宿主細(xì)胞膜,增加膜通透性,提高入侵宿主的能力[20]。本研究發(fā)現(xiàn),氟康唑和燈臺(tái)葉總堿聯(lián)用對(duì)白念珠菌的抑制作用可能與抑制胞外磷脂酶活性有關(guān),且抑制效果與燈臺(tái)葉總堿劑量呈正相關(guān)。
綜上所述,燈臺(tái)葉總堿與氟康唑聯(lián)用對(duì)白念珠菌臨床耐藥株表現(xiàn)出良好的協(xié)同作用,其可能是通過(guò)抑制菌絲和磷脂酶活性,調(diào)節(jié)Ras1/cAMP/PKA 途徑影響白念珠菌毒力因子而引起的。這表明燈臺(tái)葉總堿有成為氟康唑增敏劑的潛力,但燈臺(tái)葉總堿對(duì)臨床耐藥株深入的作用機(jī)制及其在體內(nèi)抗真菌的作用機(jī)制還有待研究。