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摘要由于治疗手段有限、生物膜相关的耐受性以及耐药菌株的不断涌现，真菌感染仍然是重大的健康负担。抗真菌聚合物引起了越来越多的关注，因为它们的分子结构可以被合理调节以优化抗真菌活性。在此，我们制备了一系列侧链功能化的低聚（α-硫辛酸），并基于其在抗真菌活性和细胞相容性之间的良好平
摘要
由于治疗手段有限、生物膜相关的耐受性以及耐药菌株的不断涌现，真菌感染仍然是重大的健康负担。抗真菌聚合物引起了越来越多的关注，因为它们的分子结构可以被合理调节以优化抗真菌活性。在此，我们制备了一系列侧链功能化的低聚（α-硫辛酸），并基于其在抗真菌活性和细胞相容性之间的良好平衡，确定了携带伯胺的低聚物OLA-EDA作为先导候选物。机制实验表明，OLA-EDA诱导的真菌膜去极化和通透性增加相对有限，但显著提高了细胞内活性氧（ROS）水平。NAC预处理部分挽救了真菌的活力，支持氧化应激或氧化还原失衡参与了OLA-EDA介导的抗真菌活性。此外，OLA-EDA抑制了菌丝体发育和生物膜形成，并下调了相关的毒力相关基因。在小鼠外阴阴道念珠菌病模型中，OLA-EDA治疗减少了真菌负荷并缓解了局部炎症，表明其具有局部抗真菌治疗的潜力。
引言
真菌感染对人类健康构成严重威胁。据估计，约有十亿人遭受浅表真菌感染，每年有超过650万例侵袭性真菌感染病例1, 2, 3。即使在免疫功能正常的人群中，近75%的女性一生中至少经历过一次外阴阴道念珠菌病（4），复发常见且显著降低生活质量。白色念珠菌是主要的致病病原体5, 6，其典型特征是酵母-菌丝转换（7），这促进了与宿主组织的粘附、生物膜形成（8），从而促进组织侵袭、持续或反复感染9, 10，以及对抗真菌药物的敏感性降低（11），进一步增加治疗的难度（12）。
尽管疾病负担沉重，但由于真核真菌与哺乳动物宿主细胞之间的同源结构，新抗真菌药物的开发面临固有的挑战，仅留下有限数量的真菌特异性靶点用于选择性治疗13, 14, 15。目前一线抗真菌药物主要针对麦角固醇或其生物合成途径、细胞壁成分（1,3-β-葡聚糖）合成或核酸代谢（16）。然而，这些药物通常受到细胞毒性、有限的应用场景以及耐药菌株频繁出现的限制（17）。这些局限性凸显了对超越传统单靶点药物机制的抗真菌策略的需求。
具有固有抗菌活性的聚合物引起了广泛关注，因为它们的电荷、疏水性、分子量、拓扑结构和可降解性都可以被合理调节18, 19。大多数阳离子抗真菌聚合物受抗菌肽启发，主要通过与带负电荷的真菌包膜之间的静电相互作用随后破坏膜来发挥作用20, 21。尽管这种机制有效，但强烈的膜破坏活性也可能对哺乳动物细胞造成非特异性损伤（22）。因此，开发在保持强效活性的同时减少对广泛的非特异性膜裂解依赖的聚合抗真菌材料是很重要的（23）。低聚物占据着小分子和高分子量聚合物之间的中间化学空间（24）。它们可以提供功能基团的多价呈现，同时保持相对较低的分子量和降低的结构复杂性，这便于构效关系分析（25）。因此，本研究选择了低聚（α-硫辛酸）衍生物作为侧链可调节的平台，以研究阳离子侧链结构如何调节抗真菌活性和细胞相容性。
硫辛酸是一种天然衍生的小分子，是参与线粒体氧化还原代谢的重要辅因子26, 27。除了其生物学应用（28）之外，它还被广泛用作材料构建模块。 strained的五元1,2-二硫杂环戊烷环可以发生开环聚合形成聚硫辛酸骨架，二硫键基团可以进一步参与动态二硫键交换29, 30。与常用的抗真菌聚合物骨架如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚碳酸酯相比，所得的富含二硫键的聚硫辛酸支架可以提供具有氧化还原敏感性的动态共价骨架以及进一步的材料构建机会（31）。更重要的是，其侧链可以用不同的功能基团进行修饰以调节聚合物-真菌相互作用和细胞相容性。这些特征使聚硫辛酸支架适合构建结合真菌包膜结合与潜在氧化还原相关应激的抗真菌聚合物。在本研究中，我们合成了三种带有不同侧基的侧链修饰低聚（α-硫辛酸）衍生物：伯胺基（OLA-EDA）、二甲胺基（OLA-DMA）和薄荷醇衍生的季铵盐（OLA-MEN），灵感来自两性离子抗菌结构。其中，带有伯胺侧基的低聚物在抗真菌活性和细胞相容性之间表现出最优异的总体平衡。我们进一步评估了其抗真菌谱、膜效应、细胞内ROS诱导、菌丝和生物膜发育抑制、cAMP通路相关毒力基因调控以及局部念珠菌感染模型中的治疗功效。
章节摘要
材料
硫辛酸、1,1'-羰基二咪唑（CDI）、N,N-二甲基-1,2-乙二胺、薄荷醇和氟康唑（FCZ）购自百傲药化有限公司（中国上海）。氯乙酰氯、2-氨基乙醇盐酸盐、3,3'-二丙基硫代二 carbocyanine碘化物和吡啶碘化物购自泰坦科学有限公司（中国上海）。沙保弱葡萄糖（SD）培养基和RPMI 1640培养基购自Oxoid（英国巴斯in斯托克）。Dulbecco改良鹰
结果与讨论
为了研究末端侧链结构如何调节抗真菌性能，我们制备了三种阳离子低聚（硫辛酸）衍生物，分别带有乙二胺侧链（OLA-EDA）、二甲胺侧链（OLA-DMA）或薄荷醇基季铵盐侧链（OLA-MEN），灵感来自两性离子抗菌结构的十甲氧基灵，一种商用杀真菌剂（图1A）。这种结构比较旨在评估两性离子阳离子基团、膜破坏
结论
在本研究中，我们合成了侧链修饰的聚硫辛酸衍生物，并确定了OLA-EDA作为一种具有强效活性和相对较宽细胞相容性窗口的固有抗真菌低聚物。机制实验表明，OLA-EDA仅造成有限的真菌膜破坏，但显著诱导了细胞内ROS积累，表明其抗真菌作用与氧化应激相关而非广泛的膜裂解。OLA-EDA抑制了
CRediT作者贡献声明
陈超： 调查。邱怡涵： 调查。周文杰： 调查。杨子健： 形式分析。林智奇： 项目管理。胡晶晶： 撰写—审阅与编辑，可视化，资源，概念化。程一云： 资源。陈明泉： 资源
利益冲突声明
? 作者声明不存在已知的竞争财务利益或个人关系，这些利益或关系可能会影响本文所报告的工作。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金委员会（52473128）和华东师范大学多功能创新平台（004）的支持。
林智奇|周文杰|杨子健|陈超|邱怡涵|程一云|陈明泉|胡晶晶
上海调控制生物学重点实验室，华东师范大学生命科学学院，中国上海200241
