ATP1 promotes Candida albicans to escape from macrophage killing through regulating oxidative stress

摘要： 【摘要】 目的 通过反向遗传学方法，探索白念珠菌F1Fo?ATP合酶α亚基编码基因（ATP1）通过清除细胞内活性氧以逃逸巨噬细胞杀伤的生理作用。方法 以白念珠菌ATP1缺失株及其亲本株为研究对象，接种平板培养后计算菌落数评估其体外细胞活性，通过尾静脉接种小鼠后计算肾脏组织形成菌落数评估体内细胞活性。将培养过夜的白念珠菌菌液与巨噬细胞共培养后，接种平板，计算菌落数，测定菌的存活率，通过乳酸脱氢酶释放法测定巨噬细胞乳酸脱氢酶水平；以过氧化氢建立模拟巨噬细胞内氧化应激模型，过氧化氢作用白念珠菌后，通过计算菌落数比较各菌株细胞活性，采用DCFH?DA染色测定细胞内活性氧水平，实时荧光定量PCR检测过氧化氢酶1（CAT1）基因、超氧化物歧化酶4（SOD4）基因和超氧化物歧化酶5（SOD5）基因mRNA水平。采用双因素方差分析或Student t检验对数据进行统计学分析。结果 在体外，亲本株组和ATP1缺失组菌落数随培养时间逐渐增多，24 h后ATP1缺失组菌落数仅为亲本株组的10%，差异有统计学意义（F = 481.84，P < 0.001）。在小鼠体内，亲本株组肾脏组织形成菌落数随时间逐渐增多，但是ATP1缺失组逐渐减少，两组差异有统计学意义（F = 78.27，P = 0.001）。与体内实验结果一致，体外白念珠菌菌体与巨噬细胞共培养后，ATP1缺失组白念珠菌存活率（62.67 ± 3.51）%比亲本株组（82.33 ± 2.52）%显著降低（t = 7.88，P = 0.001），与ATP1缺失组共培养的巨噬细胞乳酸脱氢酶释放百分比（27.80 ± 3.54）%比与亲本株组共培养的巨噬细胞（87.78 ± 0.17）%显著降低（t = 33.89，P < 0.001）。在模仿的巨噬细胞内氧化应激模型中，ATP1缺失组细胞活性比亲本株组显著降低，差异有统计学意义（F = 3 440.65，P < 0.001）。在与巨噬细胞共培养以及模仿的巨噬细胞内氧化应激模型中，ATP1缺失组细胞内活性氧水平均比亲本株组显著增高，差异有统计学意义（均P < 0.001）。ATP1缺失组CAT1、SOD4、SOD5 mRNA水平均比亲本株组降低，差异均有统计学意义（均P < 0.001）。结论 ATP1缺失可能分别通过下调氧化应激和活性氧清除相关基因表达，使白念珠菌抵抗氧化应激和清除活性氧的能力明显减弱，最终不能逃逸巨噬细胞杀灭而被宿主清除。