环糊精调控白念珠菌生物膜形成与形态转化的机制研究及其抗真菌应用

本研究针对白念珠菌(C. albicans)生物膜耐药难题，探究了α/γ-环糊精(CD)及其甲基化衍生物(RAMEA/RAMEG)对生物膜形成的抑制作用。结果显示随机甲基化γ-CD(RAMEG)可显著抑制生物膜形成(71-90%)，且与法尼醇(farnesol)联用呈现协同效应，为开发低剂量高效抗真菌制剂提供了新策略。

　　

白念珠菌作为常见机会性致病真菌，其生物膜形成能力是临床治疗面临的主要挑战。这种由多糖基质包裹的三维结构可使菌体对抗真菌药物的耐药性提升千倍，而群体感应(QS)分子法尼醇(farnesol)虽能抑制菌丝转化却存在水溶性差的问题。环糊精(CD)作为具有疏水空腔的环状寡糖，既能包合疏水药物又可干扰微生物膜结构，但其直接调控真菌生理活动的机制尚不明确。

布达佩斯技术与经济大学(Budapest University of Technology and Economics)的研究团队通过系统评估9种CD衍生物对白念珠菌ATCC 10231的作用，发现随机甲基化α-CD(RAMEA)和γ-CD(RAMEG)在12.5 mM浓度下可分别抑制生物膜形成88%和90%，且不影响菌体生长。更值得注意的是，RAMEG与法尼醇联用时表现出显著协同效应，相较单用法尼醇可额外增强30%抑制效果。该成果为开发基于CD的增效抗真菌方案提供了理论依据，论文发表于《Biotechnology Reports》。

研究采用结晶紫染色定量生物膜、光学密度法监测生长曲线，并通过400倍显微观察形态变化。结果显示：1）β-CD(BCD)在2.5 mM即可刺激生物膜增长85%，而QABCD(三甲基氨基丙基-β-CD)的刺激效应达138%；2）甲基化衍生物中RAMEB呈现浓度依赖性双相效应，低浓度抑制而高浓度促进；3）形态学证实BCD和RAMEB可显著增加菌丝转化，与生物膜刺激效应正相关。

讨论部分指出，γ-CD衍生物的特殊活性可能与其最大疏水空腔(直径9.5?)和膜 destabilization效应有关。法尼醇-CD复合物的增效机制涉及两方面：CD提升法尼醇溶解度，同时其本身通过干扰QS信号分子(如络合酪醇tyrosol)直接抑制菌丝分化。该研究首次系统揭示了CD结构-活性关系：七糖单元衍生物(β系列)多呈刺激效应，而六糖(α)和八糖(γ)的甲基化衍生物则表现抑制活性。

这项研究的意义在于：1）发现RAMEG可作为独立抗生物膜剂；2）创制CD-法尼醇协同系统，降低临床用药剂量；3）为QS干扰型抗真菌剂设计提供新思路。后续需深入探究CD与真菌膜脂质的相互作用机制，并开展体内感染模型验证。随着耐药真菌威胁加剧，这种结合宿主友好型CD与传统抗真菌剂的策略，展现出重要的转化医学价值。