白色念珠菌气道定植通过巨噬细胞ROS/NLRP3通路加剧肺气肿炎症的机制研究

针对慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者气道白色念珠菌定植加剧炎症的机制不明问题，研究人员通过构建肺气肿小鼠模型及体外THP-1巨噬细胞实验，发现白色念珠菌通过激活巨噬细胞ROS/NLRP3通路促进IL-1β释放，为COPD合并真菌感染的靶向治疗提供新依据。

　　

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是全球第三大死因，其病理特征包括气道炎症和肺气肿。尽管细菌和病毒感染已被确认为COPD急性加重（AECOPD）的主要诱因，近年研究发现约58.4%的AECOPD患者下呼吸道存在白色念珠菌（Candida albicans, C. albicans）定植，且与疾病预后不良显著相关。然而，这种常见共生真菌如何影响COPD进展的机制仍是未解之谜。

广西医科大学第一附属医院的研究团队在《Microbial Pathogenesis》发表的研究中，首次揭示了C. albicans通过激活巨噬细胞活性氧（ROS）/NLRP3通路加剧肺气肿炎症的分子机制。研究采用香烟烟雾联合猪胰弹性蛋白酶（PPE）诱导的肺气肿小鼠模型，通过气道接种C. albicans孢子建立定植模型，结合THP-1源性巨噬细胞的体外实验，系统评估了真菌定植对巨噬细胞极化和炎症反应的影响。

关键技术方法包括：1）建立香烟烟雾+PPE诱导的慢性肺气肿小鼠模型；2）气道接种5×10⁵ CFU/只C. albicans孢子构建定植模型；3）流式细胞术检测肺泡巨噬细胞表面标志物CD86（M1型）和CD206（M2型）；4）DHE荧光探针检测ROS水平；5）qPCR和Western blot分析NLRP3和IL-1β表达；6）体外采用香烟烟雾提取物（CSE）预处理THP-1巨噬细胞，联合热灭活C. albicans（HKCA）刺激，并应用抗氧化剂NAC和NLRP3抑制剂MCC950进行干预。

研究结果：

1. 白色念珠菌在肺气肿小鼠气道的成功定植模型
   通过HE染色证实CS+PPE组小鼠出现典型肺气肿病理改变。真菌负荷检测显示，接种72小时后气道孢子负荷下降2.5个对数单位，且孢子仅存在于气道而未侵入肺泡间隔，符合临床定植特征。

2. 白色念珠菌定植促进巨噬细胞双相极化
   流式分析发现C. albicans定植同时上调肺泡巨噬细胞M1标志物CD86和M2标志物CD206表达，并伴随ROS荧光强度增加2.1倍。支气管肺泡灌洗液（BALF）中IL-1β水平较对照组升高3.8倍，肺组织NLRP3 mRNA表达上调4.2倍。

3. ROS/NLRP3通路的关键调控作用
   体外实验显示，CSE预处理的THP-1巨噬细胞经HKCA刺激后，ROS产生增加3.5倍，NLRP3蛋白表达升高2.7倍。使用NAC抑制ROS或MCC950阻断NLRP3后，IL-1β分泌分别减少62%和58%，证实该通路的级联激活机制。

讨论与结论：
该研究首次阐明C. albicans气道定植通过"ROS-NLRP3-IL-1β"轴放大肺气肿炎症的分子机制。临床意义在于：1）解释了COPD患者真菌定植与疾病恶化的因果关系；2）证实巨噬细胞双相极化（同时表达CD86和CD206）是真菌-宿主互作的特殊表现；3）提出靶向ROS或NLRP3可能是缓解COPD合并真菌定植的新策略。值得注意的是，研究团队发现C. albicans在肺气肿环境中主要定植于气道而非深部肺组织，这与临床观察到的定植而非侵袭性感染特征高度吻合。

局限性在于未探讨其他Candida菌种的作用，且长期定植对肺气肿进展的影响仍需纵向研究。但该发现为理解COPD异质性提供了新视角，也为开发针对真菌-宿主互作的精准干预措施奠定理论基础。