粪肠球菌通过H2O2介导上皮细胞死亡增强白色念珠菌在口咽念珠菌病中的毒力

《mSphere》：Enterococcus faecalis induces H?O?-mediated epithelial cell death and enhances Candida albicans virulence in oropharyngeal candidiasis

本研究揭示在化疗诱导的免疫抑制状态下，口咽念珠菌病（OPC）中白色念珠菌（C. albicans）与粪肠球菌（E. faecalis）存在新型致病协同机制。通过转录组学分析和功能验证，发现粪肠球菌产生的H2O2可诱导口腔上皮细胞凋亡与坏死，而白色念珠菌能进一步促进细菌H2O2生成。该研究阐明了微生物互作（bacterial-fungal interactions）通过破坏上皮屏障完整性加剧真菌侵袭的分子机制，为免疫缺陷宿主OPC的辅助治疗提供了新靶点。

　　

引言

口咽念珠菌病（Oropharyngeal Candidiasis, OPC）是免疫缺陷患者中常见的黏膜真菌感染，白色念珠菌（Candida albicans）作为主要病原体，在化疗患者中尤其易引发严重感染。5-氟尿嘧啶（5-FU）等化疗药物通过骨髓抑制和黏膜屏障损伤显著增加OPC风险。此前研究发现，OPC患者口腔微生物群多样性显著降低，肠球菌和链球菌等细菌扩增，提示细菌与真菌可能存在协同致病作用。在模拟化疗的小鼠模型中，白色念珠菌感染伴随口腔细菌群落失调，其中粪肠球菌（Enterococcus faecalis）占比超过90%。抗生素清除肠球菌可减轻真菌黏膜侵袭，但不影响真菌负荷，表明细菌在OPC发病机制中具有独立于真菌的调节作用。

材料与方法

研究采用5-FU化疗诱导的免疫抑制小鼠模型，通过连续给予白色念珠菌SC5314菌株建立OPC。实验组小鼠接受青霉素、链霉素和庆大霉素三联抗生素处理以清除肠道球菌，对照组不进行抗生素干预。通过舌组织转录组测序（RNA-seq）分析宿主基因表达差异，并利用RT-qPCR和免疫荧光验证关键基因表达。体外实验采用人口腔角质细胞（OKF6-TERT2）与粪肠球菌Ef13菌株、白色念珠菌共培养，通过Annexin V/PI染色、XTT代谢活性检测及H₂O₂测定（Amplex Red试剂盒）评估细胞死亡机制和微生物互作。

结果

抗生素清除肠球菌重塑黏膜转录组

转录组分析显示，抗生素处理组与未处理组共有1,037个差异表达基因（DEGs），其中198个基因表达变化显著（|Fold Change| ≥ 2, FDR < 0.01）。功能富集分析表明，这些基因主要富集于凋亡抑制、上皮增殖修复、细胞连接屏障维持、细胞因子信号传导和宿主细胞侵入等5类生物学过程。抗生素组中，Serpina3n、Bcl2、Xbp1等抗凋亡基因表达上调，而促凋亡基因Capn1表达下调，提示肠球菌通过激活凋亡通路破坏上皮完整性。免疫荧光证实抗生素组舌上皮Serpina3n蛋白表达显著增强。

肠球菌H₂O₂直接诱导上皮细胞死亡

体外实验表明，粪肠球菌Ef13菌株可剂量依赖性诱导口腔上皮细胞凋亡和坏死，且该效应可被过氧化氢酶（catalase）完全抑制，证实H₂O₂是核心介质。TUNEL染色和活性caspase-3免疫组化显示，未使用抗生素的OPC小鼠舌组织凋亡细胞数量显著增加。

白色念珠菌增强肠球菌H₂O₂产生并受自身过氧化氢酶保护

共培养实验中，白色念珠菌可显著提升粪肠球菌的H₂O₂释放量（60-90分钟达峰值）。白色念珠菌过氧化氢酶基因敲除突变体（cat1Δ/Δ）与肠球菌共培养时真菌代谢活性显著下降，外源添加过氧化氢酶可逆转该表型，表明真菌依靠内源过氧化氢酶抵抗细菌源性氧化损伤。

双菌共感染协同加剧上皮坏死

白色念珠菌与粪肠球菌共感染时，上皮细胞坏死率显著高于单菌感染组，且该效应仅部分被过氧化氢酶抑制，提示除H₂O₂外，其他毒性因子（如细菌溶细胞素）可能参与协同损伤。真菌过氧化氢酶突变体与野生株在共感染中引起的上皮损伤无显著差异，排除真菌过氧化氢酶对上皮的直接保护作用。

讨论

本研究首次揭示在化疗相关OPC中，粪肠球菌通过H₂O₂介导的氧化应激促进上皮细胞凋亡和坏死，而白色念珠菌可通过代谢互作（如甘油利用）进一步增强细菌H₂O₂生成，形成正向致病循环。肠球菌还可能通过调控钙蛋白酶1（calpain-1）表达破坏上皮连接蛋白，协同真菌侵袭。研究强调在OPC治疗中需关注微生物群落互作，靶向细菌-真菌协同通路或为免疫缺陷患者提供新型辅助策略。