氧化应激响应下的细胞壁重塑依赖于白色念珠菌（Candida albicans）中的磷酸盐

《Nature Communications》：Oxidative stress-responsive cell wall remodeling depends on phosphate in Candida albicans

　　

摘要

易感染侵袭性白色念珠菌（Candida albicans）的患者数量不断增加，这凸显了在真菌生长和致病过程中寻找有效抗真菌靶点的重要性。在这些过程中，磷酸盐代谢平衡被证实是决定真菌毒力的关键因素之一，然而磷酸盐的可用性如何影响细胞壁结构以应对宿主产生的氧化应激，目前仍不清楚。在共生状态下，白色念珠菌细胞通常能够获得充足的磷酸盐，并处于中性氧化还原环境中。当它们开始侵入宿主组织时，会同时面临磷酸盐匮乏和强烈的外源性氧化应激。本研究利用固态核磁共振（solid-state NMR）技术，详细分析了细胞壁在氧化应激下的重塑过程及其对磷酸盐的依赖性。在缺乏磷酸盐的情况下，细胞会重塑其坚硬的细胞壁结构，降低细胞壁的水合程度和聚合物的流动性；而在过氧化氢的作用下，高度流动的外层多糖成为主要的反应物质。在野生型细胞中，部分多糖会进入坚硬的细胞壁核心，从而增强细胞壁的稳定性，而磷酸盐转运缺陷突变体则无法完成这一重塑过程。这些发现表明，磷酸盐的获取是真菌抗氧化防御机制的一部分，并将营养感应与磷酸盐可用性联系起来，揭示了真菌细胞壁的机械韧性相关的内在脆弱性，这对抗真菌药物的研发具有重要意义。