Ire1抑制剂4μ8c通过抑制未折叠蛋白反应通路减弱白色念珠菌致病性及肠道定植的机制研究

本研究揭示了Ire1抑制剂4μ8c通过靶向白色念珠菌（C. albicans）内质网应激传感器Ire1的RNase结构域，显著抑制未折叠蛋白反应（UPR）通路关键基因Hac1s、KAR2等的表达，进而削弱其形态转化、黏附、絮凝及生物膜形成等致病特性。实验证实4μ8c可增强真菌对氟康唑（FLU）、伊曲康唑（ITZ）等药物的敏感性，并在小鼠肠道定植模型中显著降低真菌负荷（p<0.0001）。该研究为靶向UPR通路的抗真菌治疗提供了新策略。

　　

1 引言

白色念珠菌（C. albicans）作为机会性致病真菌，其致病性与内质网（ER）应激反应密切相关。当遭遇营养缺乏或氧化应激时，未折叠蛋白反应（UPR）通路通过Ire1蛋白的RNase结构域（残基1,093-1,223）介导Hac1u mRNA剪接生成Hac1s，进而调控KAR2、SEC61等靶基因表达以维持ER稳态。前期研究证实Ire1基因敲除株（Ire1Δ/Δ）毒力显著减弱，但小分子抑制剂的治疗潜力尚未明确。

2 材料与方法

研究采用分子对接技术（AutoDock Vina 1.1.2）预测MKC8866、STF083010和4μ8c与Ire1 RNase结构域的结合模式，结合能分别为-7.7、-7.6和-7.6 kcal/mol。体外实验选用标准株SC5314，通过qRT-PCR检测Hac1s表达，琼脂糖凝胶电泳验证剪接效率。致病性评估包括：

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  形态转化：RPMI 1640+10% FBS液体培养基中4μ8c（160 μg/mL）处理8小时，显微镜观察菌丝抑制（400×）

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  生物膜：结晶紫染色测定OD₅₉₅显示4μ8c使生物膜生物量降低61.07%（p<0.0001）

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  药物敏感性：固体平板稀释法显示4μ8c使SC5314对氟康唑（FLU）的敏感性提升10²倍

3 结果

3.1 分子对接验证

AlphaFold 2.0预测的Ire1三维结构显示，4μ8c与ASN-1146、TYR-1153形成氢键（图1E）。体外实验证实仅4μ8c能显著抑制Tm诱导的Hac1s表达（p<0.001），而MKC8866无效。

3.2 致病性抑制

4μ8c处理使：

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  黏附能力：聚苯乙烯板吸附率降低81.96%（图4A）

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  毒力基因：ALS1、HWP1表达量下调>90%（图7）

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  肠道定植：小鼠粪便真菌载量第7天降至检测限以下（图9B）

4 讨论

4μ8c通过双重机制发挥作用：

1. 1.

   直接抑制Ire1 RNase活性，阻断UPR通路

2. 2.

   下调cAMP/PKA通路关键基因CYR1（表达量减少82.3%），干扰菌丝发育

   值得注意的是，4μ8c（10 mg/kg）治疗组小鼠肠黏膜损伤程度较感染组减轻，但修复作用有限，提示需联合屏障修复疗法。

5 结论

该研究首次证实4μ8c可通过靶向Ire1-RNase结构域破坏白色念珠菌应激适应机制，为临床抗真菌药物研发提供了新靶点。未来需进一步优化4μ8c的PK/PD参数及联合用药方案。