组蛋白去乙酰化酶Rpd3对白念珠菌麦角固醇合成途径及耐药性的作用机制研究

C. albicans are the most threatening pathogenic fungi in immunocompromised patients, with increasingly drug resistance phenomenon. Research on resistant mechanisms has important significance to clinical treatment. Ergosterol is an important structure of fungal membrane, associated with the resistance of Candida albicans. Several important transcriptional regulator participate in ergosterol biosynthesis process, and can induce strain resistance, such as Upc2. Our previous studies have shown that Rpd3 histone deacetylation modification participated in C. albicans acquired azole resistance formation in vivo and in vitro. We also found that in RPD3 deletion strains, some related coding genes in ergosterol biosynthesis process were elevated compared with wild type strain by gene chip，also including UPC2. We presume that Rpd3 histone deacetylation modification can regulate ergosterol biosynthesis process by acting on Upc2, and then regulate drug resistance. This study will use RT-PCR, Western-Blot and CHIP, to definite whether Upc2 is the key target of Rpd3 histone deacetylation modification in ergosterol biosynthesis process, and investigate the epigenetics mechanism of azole resistance in C.albicans, provide new targets for effective treatment of C. albicans infection in future.

白念珠菌是威胁免疫缺陷患者的主要病原微生物，其耐药现象日趋严峻，探明其耐药机制对临床治疗有重要意义。麦角固醇是真菌细胞膜的重要成分，与白念珠菌的耐药性相关。一些重要的转录调节器参与麦角固醇的合成途径，并可诱导菌株耐药，如转录因子Upc2。我们的前期研究表明，组蛋白去乙酰化酶Rpd3介导的去乙酰化修饰参与了白念珠菌体内外氟康唑获得性耐药的形成，且经过基因芯片筛选发现，在RPD3基因缺失株中，包括UPC2在内的麦角固醇合成途径多个相关基因表达明显增加。我们推测，Rpd3介导的去乙酰化修饰可以通过作用于Upc2影响白念珠菌的麦角固醇合成，进而调控菌株的耐药性。本研究将通过RT-PCR、Western-Blot以及CHIP等技术，明确Upc2是否为麦角固醇合成途径中Rpd3介导的组蛋白去乙酰化修饰作用的重要靶点，探索白念珠菌发生唑类耐药的表观遗传调控机制，为有效应对白念珠菌耐药提供新靶标。

白念珠菌是威胁免疫缺陷患者的主要病原微生物，其耐药现象日趋严峻，探明其耐药机制对临床治疗有重要意义。麦角固醇相关基因的异常表达和外排泵的表达与白念珠菌的耐药性相关。我们的前期研究表明，组蛋白去乙酰化酶Rpd3介导的去乙酰化修饰参与了白念珠菌体内外氟康唑获得性耐药的形成，且经过基因芯片筛选发现，在RPD3基因缺失株中，包括UPC2在内的麦角固醇合成途径多个相关基因表达明显增加。我们推测，Rpd3介导的去乙酰化修饰可以通过作用于耐药基因而影响白念珠菌进而调控菌株的耐药性。..本研究主要包括三个内容：Rpd3抑制剂的筛选，罗米地辛对白念珠菌体外抗真菌活性的影响，罗米地辛对白念珠菌耐药基因的影响。8种Rpd3抑制剂中，罗米地辛和PCI-34051与氟康唑联用有一定增效作用。然后，我们以曲古菌素A作为对照，观察无明显抑菌浓度的罗米地辛对氟康唑抗白念珠菌活性的影响。结果表明，在体外罗米地辛对氟康唑的抗白念珠菌活性有增效作用，可以抑制氟康唑的拖尾现象。进一步，我们检测罗米地辛作用后白念珠菌敏感株和耐药株耐药基因的变化。对于白念珠菌敏感株，在作用后8h和12h，与空白组和氟康唑组比较，CDR1和FLU1，以及UPC2、ERG1、ERG2、ERG3、ERG7、ERG9、ERG11、ERG25在罗米地辛单用组和联合组表达减少。对于白念珠菌耐药株，在作用后8h、12h和24h，与空白组和氟康唑组比较，CDR1、CDR2、MDR1、FLU1、FCR1，以及UPC2、ERG1、ERG2、ERG3、ERG7、ERG11、ERG25在罗米地辛单用组和联合组表达减少。..结果表明，Rpd3抑制剂罗米地辛对体外氟康唑抗白念珠菌活性有增效作用，罗米地辛单独或者与氟康唑联合作用后，对白念珠菌敏感株和耐药株的外排泵基因以及麦角固醇耐药基因有不同程度的抑制作用，说明Rpd3抑制剂罗米地辛对白念珠菌的耐药基因有调节作用。这为深入研究白念珠菌的耐药机制、开发新的药物靶点、以及药物的联合治疗都提供了一定研究基础。