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为探讨烟曲霉（Aspergillus fumigatus）唑类耐药机制，研究人员分析 2023-2024 年宁夏医科大学总医院 307 株临床分离株，发现唑类耐药率 1.20%，鉴定出 cyp51A、hmg1 及 cyp51B 新突变，揭示耐药株对环境压力的不同适应性，为临床防控提供依据。
烟曲霉（Aspergillus fumigatus）是自然界广泛存在的条件致病菌，其引发的侵袭性曲霉病（IA）和慢性肺曲霉病（CPA）病死率极高。唑类药物（如伏立康唑 VRC、伊曲康唑 ITC）是临床治疗的一线选择，但全球范围内唑类耐药烟曲霉的蔓延已成为严峻挑战。耐药机制复杂多样，传统研究聚焦于 cyp51A 基因的点突变和启动子区串联重复（如 TR34/L98H），而 hmg1、cyp51B 等基因的作用逐渐受到关注。此外，耐药菌株在宿主免疫压力（如活性氧 ROS 攻击）和药物干预下的适应性进化机制尚不明确，亟需深入探究以优化临床防控策略。
为此，宁夏医科大学总医院联合宁夏临床病原微生物重点实验室的研究团队，对 2023 年 7 月至 2024 年 7 月收集的 307 株临床烟曲霉分离株展开系统研究。该研究以揭示耐药菌株的分子特征、耐药表型与环境压力适应的关联为核心，相关成果发表于《Scientific Reports》，为烟曲霉耐药性监测和治疗策略优化提供了重要科学依据。
研究采用的关键技术方法包括：①抗真菌药物敏感性试验，依据 CLSI M38-3rd 指南通过肉汤微量稀释法测定最低抑菌浓度（MIC），明确菌株对唑类药物的耐药表型；②基因扩增与测序，针对 cyp51A、cyp51B、hmg1 基因及其调控区域进行 PCR 扩增和序列分析，鉴定耐药相关突变；③实时定量 PCR（RT-qPCR）检测耐药基因表达水平；④压力耐受实验，通过添加甲萘醌（模拟氧化应激）、SDS（模拟细胞壁损伤）、NaCl/KCl（模拟渗透压胁迫）等试剂，分析菌株在不同环境压力下的生长特性；⑤模式生物感染实验，利用大蜡螟幼虫模型评估耐药菌株的毒力差异。
研究结果
1. 临床分离株流行病学特征
307 株烟曲霉主要分离自 COPD（17.92%）、肺曲霉病（10.42%）及 COVID-19 患者（7.49%），标本来源以痰液（73.29%）和肺泡灌洗液（21.17%）为主，科室分布集中于呼吸科（45.93%）和急诊科（19.22%）。提示呼吸系统疾病患者及免疫功能低下人群是烟曲霉感染的高危群体，需加强临床监测。
2. 唑类耐药率与表型分析
总体唑类耐药率为 1.20%（7 株，AF1-AF7）。其中，AF1、AF2 对三种唑类耐药，AF3、AF7 对 VRC 和 ITC 耐药。耐药菌株对 ITC 的 MIC 值最高（>16 μg/mL），部分菌株同时对甲萘醌和高盐（NaCl/KCl）表现出耐受性，提示耐药机制可能与多途径环境适应相关。
3. 耐药相关基因突变与表达
- cyp51A：6 株携带已知突变（如 TR34/L98H、TR46/Y121F/T298A），AF1 无该基因变异，但 cyp51B 启动子区存在 t-215c 点突变及 - 213_-206 区域 8 bp 缺失（gatgccta Del），为首次报道的新型突变。
- hmg1：所有耐药株均携带 S212P 和 Y564H 突变，AF5、AF7 分别额外出现 S541G 和 E105K 突变，虽位于固醇感应域（SSD）外，但 AF3、AF6 等菌株的 hmg1 mRNA 表达显著上调，可能通过增强 Ergosterol 合成通路活性介导耐药。
- 基因表达：AF3、AF6 的 cyp51A、cyp51B、hmg1 表达均升高，AF2、AF4 仅 hmg1 表达上调，提示不同菌株通过多样化的基因调控模式适应药物压力。
4. 生物学特性与压力耐受差异
- 孢子活性：AF3 的孢子存活率显著高于野生型，AF1、AF4 则降低，表明耐药突变可能影响孢子的存活能力和传播潜力。
- 氧化应激耐受：AF1、AF2、AF7 在甲萘醌处理下菌落直径增大，表现出更强的抗氧化能力，而 AF5 对甲萘醌敏感，但对高盐耐受，暗示耐药株的压力适应存在表型权衡。
- 细胞壁应激耐受：仅 AF3 能在 0.015% SDS 培养基中生长，其细胞壁完整性可能通过特定重构机制增强，而所有耐药株对 KCl/NaCl 的生长响应显著高于野生型，显示出对离子胁迫的普遍适应性。
研究结论与讨论
本研究首次系统报道了宁夏地区临床烟曲霉的唑类耐药特征，证实 cyp51A 突变仍是主要耐药机制，但 cyp51B 启动子区新突变的发现拓宽了对非 cyp51A 依赖耐药途径的认识。hmg1 基因的高频突变及其表达上调提示，固醇合成通路的全局调控可能是耐药与压力适应的核心环节。此外，耐药株对氧化、渗透压及细胞壁损伤等环境压力的不同响应模式，表明其通过多途径进化策略增强生存竞争力，这可能导致临床治疗失败和感染播散风险增加。
研究同时指出，COVID-19 患者中烟曲霉分离率较高，需警惕病毒感染引发的免疫抑制状态下合并真菌感染的潜在风险。尽管大蜡螟模型未显示耐药株毒力显著差异，但耐药与压力耐受的协同进化仍可能影响宿主感染结局，需进一步通过哺乳动物模型验证。
本研究的局限性在于未深入解析 cyp51B 突变的具体调控机制，且缺乏长期耐药监测数据。未来需结合转录组学、蛋白互作网络分析等技术，全面揭示烟曲霉耐药的分子网络，为开发新型抗真菌药物和制定精准防控策略提供理论基础。
