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针对浅黄丝孢酵母（T. asahii）生物膜引发的抗真菌耐药威胁，研究人员开展 5 - 氨基酮戊酸（ALA）光动力疗法（PDT）清除其生物膜的研究。通过转录组测序等发现 ALA-PDT 显著抑制生物膜活力，调控氧化应激、形态发生等基因，为抗真菌治疗提供新方向。
在真菌界，浅黄丝孢酵母（T. asahii）如同隐藏的 “杀手”，其形成的生物膜不仅像坚固的堡垒一样庇护菌体，还催生了日益严重的抗真菌耐药问题，让临床治疗屡屡陷入困境。据统计，侵袭性毛孢子菌病的总体死亡率高达 68.7%，就连免疫功能正常的人群也可能遭遇其侵袭，COVID-19 重症患者合并 T. asahii 菌血症时 30 天死亡率更是高达 80%。传统抗真菌药物在生物膜面前常常 “束手无策”，寻找新的治疗策略迫在眉睫。就在这样的背景下，中国人民解放军总医院第七医学中心、深圳市人民医院等机构的研究人员聚焦 5 - 氨基酮戊酸（ALA）光动力疗法（PDT），向 T. asahii 生物膜发起了挑战，相关研究成果发表在《Mycopathologia》。
为了揭开 ALA-PDT 对抗 T. asahii 生物膜的奥秘，研究团队采用了一系列关键技术。首先利用 confocal laser scanning microscopy（CLSM）观察生物膜结构和菌体活力变化，接着通过转录组测序（RNA-Seq）对处理后的生物膜进行全面的转录分析，还运用 qRT-PCR 对部分差异表达基因（DEGs）进行验证。研究中使用的 T. asahii isolate 06108 菌株来自北京大学第一医院提供的临床样本。
ALA-PDT 对 T. asahii 生物膜活力的抑制作用
通过 CLSM 观察不同处理组的生物膜，发现经 ALA-PDT 处理的成熟生物膜中红色荧光细胞显著增多，尤其是在光照强度为 200 J/cm2 时，抑制率高达 75.58%，呈现出明显的剂量依赖关系。而单纯光照或仅使用光敏剂的组几乎没有杀伤效果，这表明 ALA-PDT 的协同作用是抑制生物膜活力的关键。
转录组测序与差异表达基因分析
对六组样本进行转录组测序，获得 18 个 RNA-seq 文库，经质量控制后得到大量高质量 clean 核苷酸。通过对比分析，发现 ALA-PDT 处理组与未处理对照组之间存在 2720 个 DEGs，其中 1393 个基因上调，1327 个基因下调。层次聚类分析显示组内基因表达模式一致，组间差异明显，说明 ALA-PDT 对基因表达产生了显著影响。
差异表达基因的功能富集分析
GO 富集分析表明，上调基因主要与氧化还原过程、氧化还原酶活性、催化活性等相关，下调基因则富集在 ATP 结合、蛋白磷酸化、蛋白激酶活性等功能类别。KEGG 通路分析揭示了代谢通路、次级代谢产物生物合成、酵母细胞周期以及 MAPK 信号通路等受 ALA-PDT 影响显著，为深入理解其作用机制提供了丰富线索。
关键差异表达基因的挖掘
研究聚焦于与真菌生理密切相关的关键 DEGs，发现参与 β- 葡萄糖苷酶、几丁质酶、脂肪酶等合成的基因表达发生变化，尤其是麦角固醇生物合成相关基因下调。同时，丝氨酸代谢相关基因表达下调，可能影响真菌的细胞功能和生长。此外，与氧化应激相关的 A1Q1_05494 基因转录水平升高，而与形态发生和生物膜形成相关的 A1Q1_04029、A1Q1_01456 等基因转录也呈现上调趋势。
研究结论表明，ALA-PDT 通过调控与氧化应激、形态发生和生物膜形成等相关基因的转录，显著抑制 T. asahii 生物膜的活力。上调的氧化还原相关基因提示 ALA-PDT 通过产生活性氧（ROS）等引发氧化损伤，而下调的 ATP 结合和蛋白磷酸化相关基因可能削弱了菌体的能量代谢和信号传导。值得注意的是，麦角固醇生物合成基因的下调与传统 azole 类抗真菌药物的作用靶点相关，这为 ALA-PDT 与传统药物联合应用提供了潜在思路。尽管研究中发现与形态发生相关基因上调，可能是菌体的应激反应，但整体上 ALA-PDT 展现出对抗生物膜耐药的强大潜力。该研究首次系统揭示了 ALA-PDT 作用于 T. asahii 生物膜的转录组特征，为开发抗真菌新疗法开辟了新路径，有望在未来临床中为解决 T. asahii 感染难题提供有力武器。
