柠檬烯与芳樟醇联合抗白色念珠菌和热带念珠菌的协同效应及机制研究

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Natural Product Research 2.3

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  针对耐药性念珠菌感染难题,研究人员系统评估了5种精油活性成分(EO-ACs)的抗真菌和抗生物膜效果。发现柠檬烯(MIC 32-64 μg/mL)和芳樟醇具有显著活性,二者联用产生协同效应(FICI 0.79-0.98),并首次建立HaCaT细胞共培养模型验证安全性,为开发新型抗真菌药物提供了实验依据。

  

随着免疫缺陷患者数量增加,由念珠菌属真菌引发的机会性感染已成为临床重大挑战。尤其令人担忧的是,白色念珠菌(Candida albicans)和热带念珠菌(Candida tropicalis)不仅能形成顽固的生物膜(Biofilm),还对现有抗真菌药物产生日益严重的耐药性。传统唑类药物如氟康唑的疗效逐渐下降,而开发新型抗真菌制剂又面临细胞毒性大、作用靶点单一等瓶颈。在此背景下,源自植物的精油活性成分(Essential Oil Active Constituents, EO-ACs)因其多靶点作用和低毒性特点,成为抗真菌药物研发的新热点。

研究人员通过系统筛选发现,在五种候选EO-ACs中,柠檬烯(Limonene)展现出最强的抗真菌活性,其对两种念珠菌的最小抑菌浓度(MIC)仅为32-64 μg/mL。更引人注目的是,当柠檬烯与芳樟醇(Linalool)联用时,通过棋盘法测定显示协同效应——分数抑制浓度指数(Fractional Inhibitory Concentration Index, FICI)分别为0.79(C. albicans)和0.98(C. tropicalis),达到药理学定义的相加效应标准。为验证临床转化潜力,研究团队创新性地构建了HaCaT人角质形成细胞与念珠菌的共培养模型,证实该组合在有效抑制真菌的同时,对人胚胎肾细胞(HEK-293)和角质细胞均无显著细胞毒性。

关键技术方法包括:微量稀释法测定MIC/BIC;XTT还原法量化生物膜代谢活性;棋盘法计算FICI协同指数;建立HaCaT-念珠菌共培养体系评估宿主-病原体互作;CCK-8法检测细胞活力。

研究结果揭示:

  1. 单组分活性排序:通过比较五种EO-ACs发现,抗真菌效价遵循柠檬烯>芳樟醇>1,8-桉叶素=2-十一烷酮=冰片的规律,其中柠檬烯对成熟生物膜的清除浓度(BEC)最低。
  2. 组合增效机制:光谱分析显示,柠檬烯能破坏真菌细胞膜完整性,而芳樟醇可渗透细胞壁,二者通过物理化学性质的互补实现协同。
  3. 安全验证:在100 μg/mL浓度下,组合处理组的HaCaT细胞存活率仍保持>90%,远低于临床常用唑类药物的毒性阈值。

该研究首次证实柠檬烯-芳樟醇组合具有"双低特性"(低耐药风险、低细胞毒性),其创新价值体现在三方面:为抗真菌药物研发提供了新结构模板;建立的共培养模型能更真实模拟体内感染环境;提出的"EO-ACs协同配伍"策略可扩展至其他耐药菌研究。论文发表于《Natural Product Research》,为开发基于植物源成分的联合抗真菌疗法奠定了理论基础。

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