念珠菌感染是臨床最常見的機會性真菌感染之一，好發(fā)于老年人群、癌癥化療、移植術后、HIV感染等免疫低下人群。由于唑類、多烯類、棘白菌素類等傳統(tǒng)抗真菌劑的廣泛使用，天然耐藥性念珠菌株的出現(xiàn)以及非白念珠菌感染比例增加，臨床念珠菌耐藥現(xiàn)象日漸嚴重。天然產(chǎn)物以其獨特的化學多樣性和生物活性而聞名，幾個世紀以來一直被廣泛用于治療各種疾病。據(jù)統(tǒng)計，臨床的一線抗真菌藥物通常是天然產(chǎn)品或其衍生品。近年來，抗真菌天然產(chǎn)物的開發(fā)取得了重大進展，已發(fā)現(xiàn)相當數(shù)量的天然分子對不同種類的念珠菌具有治療作用。如從植物組織中提取出的化學結構明確的生物活性分子及其衍生物對多種念珠菌具有顯著抑制作用，且具有來源廣泛、不良反應小、適合長期或預防性使用等多方面優(yōu)勢，成為新型抗真菌劑的重要來源。

       抗念珠菌天然產(chǎn)物中，真菌代謝物是主要來源，其次是植物。這些化合物大多屬于生物堿、聚酮類、萜類、酚類、大環(huán)內酯類和多肽類。其中，萜類化合物含量最高，其次是生物堿和聚酮類化合物。①萜類化合物主要是高等植物和內生真菌的代謝產(chǎn)物，具有抗念珠菌活性的萜類化合物包括單萜、倍半萜、二萜和三萜。研究表明，從有柄靈芝中分離的14種三萜類化合物增加了耐氟康唑白念珠菌對氟康唑的敏感性，其中部分能明顯抑制白念珠菌。從樟子松揮發(fā)油中分離出的倍半萜對白念珠菌、光滑念珠菌及克柔念珠菌均有抑菌作用。②生物堿是存在于生物體內的含氮堿性化合物，具有顯著的生物活性?？鼓钪榫纳飰A種類繁多，主要包括吲哚類、吡啶類、喹諾酮類等。吲哚類及喹諾酮類具有相對廣泛的抗真菌譜，但它們的抑菌活性通常是中等。相比之下，已報道的吡啶生物堿顯示出很強的抗真菌活性。③聚酮類抗念珠菌的聚酮類化合物大部分是從真菌代謝產(chǎn)物中分離得到的。如從紅樹植物內生真菌莖點霉屬中分離得到部分聚酮化合物對白念珠菌顯示較強的抗菌活性，MIC50值為2.62μg/mL。

       天然產(chǎn)物抗念珠菌的作用機制

       天然產(chǎn)物抗念珠菌的作用機制主要包括抑制念珠菌毒力因子，如抑制念珠菌黏附與侵襲、酵母態(tài)-菌絲態(tài)形態(tài)轉換、生物膜形成、水解酶合成與分泌等；影響念珠菌細胞壁、細胞膜和線粒體等細胞結構變化；誘導念珠菌細胞凋亡；抑制念珠菌藥物靶酶與外排泵表達；此外也有部分天然產(chǎn)物通過調節(jié)免疫增強抗念珠菌作用。

       1、抑制黏附與侵襲作用

       白念珠菌的黏附是其發(fā)揮侵襲作用及形成生物膜的關鍵性第一步，植物活性成分抗念珠菌黏附作用可主要通過細胞實驗進行證實。即通過將念珠菌與口腔黏膜上皮細胞共培養(yǎng)，觀察在植物活性成分作用下，念珠菌在口腔黏膜上皮細胞表面的黏附情況。研究發(fā)現(xiàn)，400μg/mL 丹皮酚和1μg/mL氟康唑單獨應用時，白念珠菌對人口腔黏膜上皮細胞的黏附率分別為(93.33±4.84)%與(91.67±3.45)%，而聯(lián)合應用時其黏附率僅為(38.33±1.51)%，表明丹皮酚可與氟康唑協(xié)同抑制白念珠菌對人口腔黏膜上皮細胞的黏附。此外，研究表明，肉桂醛、小檗堿單獨使用以及與氟康唑聯(lián)用時，既可抑制白念珠菌芽管形成，還可顯著抑制其對人口腔黏膜上皮細胞的黏附。其機制為肉桂醛、小檗堿與氟康唑協(xié)同干擾了白念珠菌芽管胞壁蛋白的合成及其相關基因的調控，從而抑制了白念珠菌芽管的形成，并降低了其對宿主細胞的黏附能力。另有學者通過選取人克隆結直腸腺癌細胞系(Caco-2)與白念珠菌共培養(yǎng)，并采用細胞膜探針(DiI) 染色法，評估了網(wǎng)脊衣酸 B對白念珠菌侵襲宿主細胞能力的影響。結果表明，網(wǎng)脊衣酸B與氟康唑單獨應用時，細胞內菌絲侵襲率分別為(68±34)%及(57±16)%，而當兩種藥物聯(lián)用后，細胞內菌絲侵襲率可顯著減少至(25±16)%，證實植物活性成分網(wǎng)脊衣酸B具有抗念珠菌侵襲作用。

       2、抑制酵母態(tài)-菌絲態(tài)形態(tài)轉換

       酵母態(tài)-菌絲態(tài)形態(tài)轉換是白念珠菌發(fā)揮致病性的基礎。白念珠菌可通過由酵母態(tài)轉化為菌絲態(tài)，對宿主細胞產(chǎn)生黏附、穿刺和侵襲作用，進而發(fā)揮其致病性。涉及到的相關信號通路主要包括：cAMP/PKA信號通路、MAPK信號通路、Rim101介導的pH信號通路、及Tup1介導的負調通路等。研究顯示，當血根堿濃度為0.8μg/m時，Spider培養(yǎng)基中的白念珠菌全部保持酵母態(tài)，未見菌絲生成；而當血根堿濃度達1.6μg/mL時，白念珠菌cAMP信號通路相關基因ALS3、HWP1、ECE1、HGC1、CYR1 的表達水平均顯著下調。研究發(fā)現(xiàn)，4μg/mL 的厚樸酚與和厚樸酚可顯著抑制白念珠菌菌絲形成，當其濃度達到16μg/mL時，Spider培養(yǎng)基中的白念珠菌未見菌絲生成，其可能機制為厚樸酚與和厚樸酚抑制了Ras1-cAMP-Efg1信號通路相關基因RAS1、EFG1、TEC1 和CDC35 的表達。群體感應分子法尼醇可通過抑制腺苷酸環(huán)化酶活性，作用于Ras1-Cyr1-cAMPEfg1信號通路，進而抑制念珠菌酵母態(tài)-菌絲態(tài)形態(tài)轉換及生物膜形成；而酪醇則可以促進其菌絲及生物膜形成。另有研究發(fā)現(xiàn)，穿心蓮內酯可影響白念珠菌群體感應分子法尼醇與酪醇的分泌量，并且對法尼醇呈負調作用，對酪醇呈正調作用，且該成分可使群體感應分子編碼基因CHK1和PBS2明顯下調，最終對白念珠菌酵母態(tài)-菌絲態(tài)形態(tài)轉換及生物膜形成產(chǎn)生顯著抑制作用。

       3、天然產(chǎn)物對念珠菌生物膜的影響

       念珠菌生物膜的形成過程可大致分為4個階段：宿主表面黏附；念珠菌細胞的增殖；菌絲形成及細胞外基質的產(chǎn)生；生物膜成熟后菌體的擴散及其他部位的定植。研究顯示，植物活性成分的抗念珠菌作用機制包括抑制念珠菌生物膜形成過程、破壞念珠菌生物膜空間結構、影響念珠菌生物膜細胞擴散等。研究發(fā)現(xiàn)，小檗堿對白念珠菌、克柔念珠菌、都柏林念珠菌、光滑念珠菌生物膜的初始形成期至成熟期(6h、12h、24h、48h)均有抑制作用，其中對48h生物膜抑制作用最強。激光共聚焦顯微鏡及3D 重建后觀察發(fā)現(xiàn)，小檗堿可顯著破壞生物膜的空間結構，使細胞排列松散，密度降低，生物膜厚度變薄。

       黃芩素是黃芩的主要活性成分，研究表明它可通過減少CSH1的表達而降低生物膜的表面疏水性，從而減少黏附，抑制白念珠菌生物膜的形成。從苔蘚類植物中提取的具有大環(huán)雙聯(lián)芐結構的化合物Riccardin D可通過下調菌絲特異基因ALS1、ALS3、ECE1、EFG1、HWP1和CDC35的表達并抑制了Ras-cAMP-EFG途徑，從而延緩了菌絲的形成，導致生物膜成熟缺陷。蓮堿是從天仙藤莖中分離得到的一種異喹啉類生物堿，通過相似途徑發(fā)揮抗念珠菌生物膜作用。酸模屬植物根部提取的nepodin通過抑制菌絲和生物膜相關基因(ECE1、HGT10、HWP1和UME6)的表達以及增加運輸基因(CDR4、CDR11和TPO2)的表達可抑制白念珠菌、光滑念珠菌、近平滑念珠菌等念珠菌生物膜的形成。大葉藤黃中分離得到的二苯甲酮類化合物xanthochymol和garcinol，能有效地抑制芽管萌發(fā)，誘導早期和成熟的生物膜細胞凋亡，從而直接殺死菌絲和生物膜。

       4、抑制水解酶合成與分泌

       白念珠菌毒力相關水解酶主要包括分泌性天冬氨酸蛋白酶(secretedaspartylproteinase，Sap)、磷脂酶 (phospholipase，PL) 和脂肪酶 (lipase，Lip)等。水解酶可介導白念珠菌黏附、侵襲宿主細胞，同時還可裂解宿主免疫應答相關分子，協(xié)助白念珠菌逃避宿主的免疫防御機制。多種植物活性成分可通過下調水解酶相關編碼基因，抑制水解酶合成，進而減少其分泌。研究發(fā)現(xiàn)紫草素可呈濃度依賴性抑制白念珠菌磷脂酶分泌，8μg/m的紫草素可使PLB1和PLB2 基因的相對表達量降低56.4%和 61.4%，且16μg/mL 的紫草素可使白念珠菌磷脂酶分泌量下降56.3%。另有研究發(fā)現(xiàn)，當魚腥草素鈉濃度達240 mg/L時，可顯著抑制磷脂酶編碼基因PLB1和PLB2的表達。與此相反，一些植物活性成分還可通過上調水解酶相關基因表達而發(fā)揮作用。

       參考資料

       [1]余宇,佘曉東,劉維達.抗念珠菌天然產(chǎn)物的研究進展[J].中國真菌學雜志,2023,18(02):183-187.

       [2]解雨飛,周培茹,華紅等.植物活性成分抗念珠菌作用機制研究進展[J].中國真菌學雜志,2022,17(04):315-318+329.

       作者簡介：小米蟲，藥品質量研究工作者，長期致力于藥品質量研究及藥品分析方法驗證工作，現(xiàn)就職于國內某大型藥物研發(fā)公司，從事藥品檢驗分析及分析方法驗證。