宿主模拟条件下热带念珠菌形态转换增强生物膜形成的机制：细胞壁修饰与基因表达调控

本研究针对热带念珠菌(Candida tropicalis)在宿主模拟环境（阴道分泌物VS/人工尿液AU）中通过表型转换增强生物膜形成的机制展开。研究人员发现粗糙变体(RR)形态通过上调EFG1和CtrALS3基因表达、改变细胞壁β-葡聚糖/几丁质组成及提高疏水性，显著提升生物膜形成能力，为理解其临床定植适应性提供新见解。

　　

在真菌感染领域，热带念珠菌(Candida tropicalis)作为WHO认定的高优先级病原体，其临床威胁日益凸显。这种病原体不仅导致口腔和阴道黏膜表浅感染，更与高达40%的播散性念珠菌病相关。然而，最令人困扰的是其强大的环境适应能力——通过表型转换(phenotypic switching)产生不同形态变体，这些变体表现出差异化的毒力特征和生物膜形成能力。生物膜作为"真菌堡垒"，通过细胞外基质(ECM)包裹和基因表达重塑，赋予病原体对抗宿主免疫和抗真菌药物的双重防护。但长期以来，学界对热带念珠菌在特定宿主微环境（如阴道和泌尿系统）中如何通过形态转换调控生物膜形成的分子机制知之甚少。

针对这一科学盲区，巴西研究团队以临床分离株49.07系统为模型，创新性地采用模拟阴道分泌物(VS)和人工尿液(AU)构建宿主微环境，系统比较了亲本株与两种表型转换体（粗糙变体及粗糙回复体RR）的生物膜特性。研究通过结晶紫染色定量生物膜生物量、XTT法检测代谢活性、Calcofluor White染色分析细胞壁组分，并结合RT-qPCR技术检测粘附素基因(CtrALS1/3)和形态发生调控基因(EFG1)的表达差异。

在宿主模拟条件下表型转换改变热带念珠菌生物膜形成部分，研究发现粗糙变体在VS和AU中的生物膜生物量较亲本株提升2.1-3.8倍，且代谢活性与可培养细胞数呈正相关。共聚焦显微镜显示转换体具有更密集的菌丝网络结构，这与生物膜成熟度评分高度一致。值得注意的是，粗糙变体在AU中表现出最强的疏水性（接触角增加15°），这种物理特性改变可能促进其与导管等医疗器械的初始粘附。

细胞壁修饰分析揭示出有趣的动态变化：所有菌株在VS中均显示β-葡聚糖含量增加（最高达亲本株的2.3倍），而粗糙变体在AU中几丁质含量却降低40%。这种环境依赖性的细胞壁重塑提示宿主微环境可能通过不同信号通路影响细胞壁合成。基因表达谱显示，EFG1在粗糙变体VS条件下的表达量激增8倍，该转录因子已知调控菌丝形成和毒力因子表达。更引人注目的是CtrALS3在AU中的特异性高表达，这种粘附素可能通过识别尿路上皮特异性受体增强定植能力。

讨论部分强调，这项研究首次阐明表型转换通过多维度协同机制（物理特性改变-细胞壁重构-基因表达重编程）增强热带念珠菌在宿主特异性环境中的生物膜形成能力。特别是发现VS和AU微环境对细胞壁组分的影响存在显著差异，这为开发针对不同感染部位的精准抗真菌策略提供理论依据。EFG1与CtrALS3的差异表达模式，可能成为未来干扰生物膜形成的潜在靶点。

该研究的临床意义在于：一方面解释了热带念珠菌在泌尿生殖道感染中持续存在的内在机制，另一方面为开发针对形态转换体的诊断标志物和新型抗生物膜药物指明方向。论文中揭示的环境特异性基因表达模式，尤其为理解念珠菌在人体不同部位的定植偏好性提供了分子层面的解释。这些发现发表在《Microbial Pathogenesis》上，标志着在真菌宿主适应性研究领域取得重要进展。