枯草芽孢杆菌拮抗口腔念珠菌及其作用机制研究

Oral candidiasis is the most common infection of the oral mucosa. Due to the rapid development of resistance to current antifungal drugs, new strategies are urgently needed for its treatment and prevention. In our previous studies, upon screening, it was revealed that Bacillus subtilis (B.s) R0179, as a probiotic strain, exhibited significant antifungal activity against oral candida species and the ability of oral colonization. However, the effect and the mechanism of action are unknown yet. Therefore we will further investigate the following aspects in this project. Firstly, to evaluate the impact on adhesion-related genes ALS1 and HWP1 and the in vitro and in vivo inhibition of candida adhesion to oral epithelium for the elucidation of the adhesion mechanism of B.s. Secondly, to identify the antifungal peptide that B.s secretes and to detect its effect on ituD and lpa-14 gene expression for understanding the antimicrobial mechanism by peptides release. Thirdly, to investigate its effect on dendritic cells through Dectin-1 pathway for the discovery the immunomodulation mechanism of B.s. The results of these studies will shed new light on the effect and mechanism of Bacillus subtilis, as a potential probiotic agent in oral application, thus facilitate the development of new therapeutic strategies to treat and prevent oral candidiasis.

口腔念珠菌病是最常见的口腔黏膜感染性疾病，由于耐药菌株的不断增加其治疗日益棘手，而益生菌有望为该病的防治开辟新的途径。申请者在前期工作中筛选出枯草芽孢杆菌R0179（枯草）具有拮抗口腔念珠菌的作用并观察到其在口腔黏膜定植；然而其拮抗口腔念珠菌作用机制尚未明确。为此本课题拟进行以下研究：①研究枯草对念珠菌粘附和成膜基因表达和对念珠菌在口腔上皮粘附数量的影响以及枯草对大鼠口腔念珠菌感染的保护作用，揭示其对口腔念珠菌粘附致病力的影响。②分析鉴定枯草分泌的抗念珠菌肽类的主要成分及与念珠菌共培养对枯草ituD 和lpa-14基因表达的影响，明确其抗菌肽分泌机制。③研究枯草对单核/巨噬细胞及口腔念珠菌感染小鼠口腔黏膜组织中Dectin-1及其下游CARD9,IL-17等表达的影响，探索其在口腔念珠菌感染中的免疫调节作用。本课题将为枯草芽孢杆菌潜在的临床应用奠定基础，并为口腔念珠菌病的防治提供新的思路。

口腔念珠菌病是最常见的口腔黏膜感染性疾病,由于耐药菌株的不断增加其治疗日益棘手,而益生菌有望为该病的防治开辟新的途径。申请者在前期工作中筛选出枯草芽孢杆菌R0179 (以下简称枯草)具有拮抗口腔念珠菌的作用并观察到其在口腔黏膜定植,然而其拮抗口腔念珠菌作用机制尚未明确。本课题对枯草拮抗口腔念珠菌的作用机制进行了进一步深入研究:1.通过研究枯草对念珠菌粘附和成膜基因表达以及枯草对三维口腔上皮模型的保护作用,揭示其对口腔念珠菌粘附致病力的影响；2.通过分析和鉴定枯草分泌的抗念珠菌肽类的主要成分及其对念珠菌生长的抑制作用,明确其抗菌肽分泌机制；3.研究枯草对单核/巨噬细胞Dectin-1及其下游CARD9,IL-17等表达的影响,探索其在口腔念珠菌感染中的免疫调节作用。本课题主要研究结果发现：1.与枯草芽孢杆菌R 0179共培养后，白念珠菌粘附与菌丝形成相关基因HWP1的表达降低，推测与其拮抗念珠菌的机制相关。2.枯草芽孢杆菌R 0179培养上清液中可测出具有抗真菌作用的脂肽类抗生素伊枯草素A，其抑制白念珠菌生长的最低抑菌浓度为31.25 μg/ml。3.用不同处理组白念珠菌侵袭体外构建的三维上皮模型，发现枯草能保护三维上皮免遭白念珠菌的侵入和破坏。4.相对于对照单纯念珠菌感染组，枯草预处理念珠菌感染组和同时加入枯草的念珠菌感染组均下调了巨噬细胞dectin-1和card9基因转录和蛋白表达。综合上述，本项目从枯草芽孢杆菌R0179抑制口腔念珠菌的粘附特性、产生抗念珠菌肽素的拮抗特性、对固有免疫调节作用等三个方面深入探讨该益生菌株拮抗口腔念珠菌的作用及可能的作用机制，本课题为枯草芽孢杆菌R0179作为潜在的微生态资源,应用于口腔念珠菌病的临床预防和治疗奠定重要基础，为口腔念珠菌病的防治提供崭新的思路。