编辑推荐：
本文通过 RNA 测序对比白色念珠菌（C. albicans）SC5314 和 CHN1 菌株在厌氧与需氧条件下的转录组差异，发现厌氧环境诱导替代呼吸途径相关基因（如AOX2）表达，下调毒力因子（如念珠菌素ECE1）及代谢相关基因，为抗真菌耐药机制研究提供新视角。
研究背景与目的
白色念珠菌（Candida albicans）是重要的人体机会性致病真菌，其在宿主内可适应从 21% 氧气到厌氧的极端氧梯度环境。氧剥夺不仅影响其定植能力，还与抗真菌耐药性增强相关。尽管已有研究关注低氧（hypoxia）适应机制，但完全厌氧（anoxia）条件下的全局转录组响应尚未明确。本研究利用 RNA 测序技术，比较 SC5314 和 CHN1 菌株在厌氧与需氧条件下的转录组差异，旨在揭示白色念珠菌适应厌氧环境的分子机制，为抗真菌治疗提供新靶点。
关键实验设计与方法
研究采用需氧（~21% O?）和厌氧（0% O?）培养条件，在 37℃生理温度下使用富含营养的 MRS 培养基培养菌株，以模拟胃肠道等宿主微环境。通过 RNA 测序分析指数期细胞的转录组变化，利用 DESeq2 进行差异基因表达分析，筛选出 fold change≥2 且 Benjamini-Hochberg 校正P<0.05 的基因，并结合主成分分析（PCA）和显微镜观察细胞形态。
厌氧环境下的转录组特征
替代呼吸途径的激活
在 SC5314 菌株中，厌氧条件显著诱导替代氧化酶基因AOX2表达（log? fold change=7.14，141 倍上调），同时线粒体复合物 I（NAD2-6）、II（COB）和 V（ATP6）的亚基基因表达上调。这表明白色念珠菌在无氧条件下转向依赖非电子传递链（ETC）的替代呼吸途径，以维持能量代谢。CHN1 菌株中也观察到类似趋势，尽管AOX2上调幅度（71 倍）低于 SC5314，但线粒体复合物相关基因同样显著上调，提示替代呼吸途径的激活是不同菌株应对厌氧环境的保守策略。
代谢与生长相关基因的下调
厌氧条件下，SC5314 和 CHN1 均表现出组蛋白、核糖体蛋白基因的显著下调（log? fold change<-3），如HTA2、RHD3等，伴随代谢酶基因（如LIP3、ADH2）表达降低。这与 ATP 生成减少的现象一致，表明白色念珠菌通过抑制蛋白质合成和代谢活性以节省能量。此外，参与细胞壁重塑的几丁质酶（CHT1-3）和几丁质合成酶（CHS1）基因表达下调，可能与厌氧环境下菌丝形成减少相关。
毒力因子的表达调控
值得注意的是，厌氧培养的 SC5314 中，毒力因子基因如念珠菌素（candidalysin）编码基因ECE1、溶磷脂酶PLB1、分泌型天冬氨酸蛋白酶SAP7等显著下调。CHN1 菌株中类似基因也呈下调趋势，但幅度较小。这与部分研究报道的低氧环境增强致病性的结论相反，提示完全厌氧可能通过抑制毒力相关基因表达，促使白色念珠菌趋向共生状态。
菌株间差异与保守机制
尽管 CHN1 菌株的差异表达基因总数（2375 个）多于 SC5314（2181 个），但两者厌氧条件下前 50 位上调基因高度一致，核心差异主要体现在需氧条件下的菌丝转化能力：SC5314 在需氧环境中易形成菌丝，而 CHN1 无论氧条件均以酵母形态为主。这可能与菌株间遗传背景差异（如转录因子NRG1调控网络）相关，但两者在替代呼吸激活和毒力基因抑制方面表现出保守的转录组响应，表明不同菌株共享适应厌氧环境的核心机制。
铁稳态与细胞应激响应
厌氧条件下，铁稳态相关基因呈现双向调控：铁摄取调节因子HAP43、SEF1及铁载体转运蛋白SIT1上调，而铜转运蛋白FET31、铁还原酶FRE7下调。这种动态平衡可能与胃肠道中铁的可用性及活性氧（ROS）清除需求相关。此外，应激响应基因如葡萄糖转运蛋白HGT6、 Ergosterol 合成相关基因ERG3表达上调，提示白色念珠菌通过增强应激防御和膜结构重塑适应厌氧压力。
结论与意义
本研究首次系统解析了白色念珠菌在完全厌氧环境下的转录组变化，证实替代呼吸途径（以AOX2为核心）的激活是其生存的关键策略，并揭示了厌氧条件下毒力因子和代谢活性的协同抑制。这些发现不仅填补了低氧与厌氧适应机制的认知空白，还为靶向抑制替代呼吸途径、开发抗耐药性真菌药物提供了理论依据。未来研究可进一步探索不同菌株间调控差异的分子基础，以优化抗真菌治疗策略。
