通过转录组学和分子对接技术发现，毛茛（Pulsatilla）煎剂中的N-丁醇提取物通过HIF-1α信号通路和葡萄糖代谢机制，保护阴道上皮细胞免受白色念珠菌（Candida albicans）的感染

《Journal of Ethnopharmacology》：Mechanism of N-butanol extract of Pulsatilla decoction protected vaginal epithelial cells against Candida albicans infection by HIF-1α signaling and glucose metabolism revealed by transcriptomics and molecular docking

本研究通过转录组分析和分子对接，探讨了Pulsatilla Decoction n-丁醇提取物（BEPD）对阴道上皮细胞受Candida albicans丝体刺激的保护作用，发现其通过调控HIF-1α信号通路和葡萄糖代谢实现，为VVC治疗提供新机制。

Faqiong Chu|Hui Wu|Can Li|Yiting Zhao|Daqiang Wu|Xin Feng|Tianming Wang|Changzhong Wang

安徽中医药大学中西医结合学院（生命科学学院）病原生物学与免疫学系，中国合肥

摘要

民族药理学相关性

Candida albicans感染阴道上皮细胞可导致外阴阴道念珠菌病（VVC）。据报道，Pulsatilla煎剂可用于治疗VVC，但其对细胞的保护作用的具体机制尚不清楚。

研究目的

本研究利用转录组分析和分子对接技术预测Pulsatilla煎剂中的正丁醇提取物（BEPD）在C. albicans菌丝刺激的阴道上皮细胞中的保护作用及其调控机制，并通过实验进一步验证了这些发现。

材料与方法

为了制备Pulsatilla煎剂的正丁醇提取物，首先进行转录组分析以识别受C. albicans菌丝刺激的阴道上皮细胞中显著富集的基因和信号通路。使用RT-qPCR检测与HIF-1α通路相关的基因表达水平。通过分子对接技术验证BEPD的主要活性成分与HIF-1α以及该通路中葡萄糖代谢相关蛋白之间的相互作用。免疫荧光技术用于检测HIF-1α、PFK2、ENO1、PDK1、Glut1和LDHA的表达水平。测量细胞内的ATP、乳酸和LDH含量以反映糖代谢相关产物的变化。Western blot和ELISA用于检测受C. albicans菌丝刺激并接受BEPD处理的阴道上皮细胞中的炎症因子（如IL-1β和IL-2）的水平。

结果

BEPD对受C. albicans菌丝刺激的阴道上皮细胞表现出显著的保护作用。转录组分析（包括GO富集和KEGG通路分析）表明，BEPD可以调节暴露于C. albicans菌丝的阴道上皮细胞中的HIF-1α及其相关的葡萄糖代谢紊乱。RT-qPCR证实BEPD处理后HIF-1α基因表达上调，同时抑制与厌氧代谢相关的基因表达并减轻与有氧代谢相关基因的表达下调。进一步的研究表明，BEPD的主要活性成分能够特异性结合HIF-1α及葡萄糖代谢相关蛋白。免疫荧光和Western blot分析显示，BEPD处理显著上调HIF-1α蛋白表达，从而显著降低与厌氧代谢和有氧代谢相关基因的表达。ELISA检测显示，BEPD能够保护受C. albicans菌丝刺激的阴道上皮细胞，并降低这些细胞中的炎症因子水平。

结论

本研究证明BEPD对受C. albicans菌丝刺激的阴道上皮细胞具有保护作用。其作用机制可能涉及调节HIF-1α信号通路和葡萄糖代谢平衡，这为对抗C. albicans感染提供了新的机制。这些发现为外阴阴道念珠菌病的预防和治疗提供了新的理论基础，未来需要在动物模型和临床环境中进行进一步研究。

引言

C. albicans是一种常见的临床致病真菌，可引起从皮肤和黏膜的表层感染到危及生命的侵袭性全身性感染等多种疾病（Hu等人，2023年）。该真菌存在两种形态：酵母形态和菌丝形态。这两种形态之间的转化是其致病性的关键机制（Lu等人，2014年）。当宿主免疫力受损时，C. albicans可以在体内从酵母形态转变为菌丝形态，从而突破宿主的免疫防御（Lu等人，2023年）。外阴阴道念珠菌病（VVC）是一种由C. albicans引起的常见妇科真菌感染，至少70%-75%的女性在其一生中会经历一次（Denning等人，2018年；Shen等人，2022年）。其致病性与其破坏阴道上皮屏障并引发异常免疫反应的能力密切相关，导致外阴瘙痒、阴道红斑、凝乳样阴道分泌物等症状，严重影响患者的生活质量（Farr等人，2021年）。目前，唑类抗真菌药物是VVC的一线治疗手段。然而，唑类耐药菌株的增加和高复发率已成为主要临床挑战（Pristov和Ghannoum，2019年）。因此，进一步探讨VVC的发病机制并开发新的治疗策略至关重要。

C. albicans感染会侵入富氧环境，破坏细胞代谢平衡，影响细胞功能并影响细胞存活（Burgein等人，2019年）。此外，C. albicans会与宿主细胞竞争葡萄糖，干扰宿主的葡萄糖代谢平衡，降低宿主的抗感染能力并逃避免疫清除（Miao等人，2023年）。基于初步的转录组筛选结果，我们发现受C. albicans感染的阴道上皮细胞中HIF-1α信号通路及其介导的葡萄糖代谢存在显著异常，提示这可能是BEPD发挥作用的关键靶点。缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）是细胞应对应激微环境的核心代谢调节因子（Ferrer等人，2014年），该信号通路包括葡萄糖转运蛋白1（Glut1）、乳酸脱氢酶A（LDHA）、己糖激酶2（HK2）（Fan等人；Jaakkola等人，2001年）、果糖-6-磷酸-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶（PFK2）（Zhang等人，2022年）、α-烯醇酶（ENO1）（Zhang等人，2025年）和丙酮酸脱氢酶激酶1（PDK1）（Lu等人，2025年）。这些通路共同影响细胞的葡萄糖代谢。

Pulsatilla煎剂是一种经典的传统中药方剂，因其清热、燥湿和解毒作用而长期用于临床治疗炎症和感染性疾病。Pulsatilla煎剂由Pulsatilla Chinensis（Bunge）Regel、Phellodendron chinense C.K. Schneid、Coptis chinensis Franch和Fraxinus rhynchophylla Hance组成（Chu等人，2025年；Liu等人，2021年；Niu等人，2023年）。我们研究小组近年来的研究表明，Pulsatilla煎剂中的正丁醇提取物（BEPD）对VVC具有显著的治疗效果，其活性成分已明确，包括esuclin、esculetin、epiberberine、berberine、phellodendrine和anemoside B4等，其中anemoside B4、berberine、esculin和jatrorrhizine的含量最高（Wu等人，2024年）。研究表明BEPD具有强烈的抗真菌、抗炎和免疫调节作用。目前，VVC的临床干预主要依赖化学药物，但这些方法存在复发率高等局限性；而传统中药方剂具有多成分、多靶点和整体调节的独特优势，在调节代谢紊乱和宿主防御方面具有重要应用潜力。

本研究利用转录组分析和分子对接技术（Lou等人，2024年）探讨了BEPD对受C. albicans刺激的阴道上皮细胞中HIF-1α信号通路和葡萄糖代谢的调控作用。这项工作旨在从代谢调节的角度阐明传统中药方剂治疗VVC的新机制。研究结果为通过靶向紊乱的葡萄糖代谢来预防和治疗VVC提供了新的理论和实验依据，并为开发安全、有效的抗真菌药物提供了新的思路。

Pulsatilla煎剂正丁醇提取物（BEPD）的制备

Pulsatilla煎剂的配方包括15克Pulsatilla Chinensis（Bunge）Regel（ACM-20081101）、12克Phellodendron chinense C.K. Schneid（ACM-21121113）、6克Coptis chinensis Franch（ACM-22072432）和12克Fraxinus rhynchophylla Hance（ACM-22073172）（Hu等人，2023年）。将材料浸泡在80%乙醇中过夜，然后在水浴中加热并在70°C下回流3小时。重复此过程三次并收集合并的滤液。接下来进行5-6次连续提取。

BEPD对C. albicans刺激的阴道上皮细胞保护的转录组分析

根据之前的分组方案，转录组测序分为三组：对照组（A431）、模型组（A431_SC5314）和512 μg/ml BEPD组（A431_B_SC5314）。为了更好地研究BEPD对C. albicans侵袭阴道上皮细胞的潜在保护机制，我们分析了正常生长的A431细胞、受到C. albicans攻击的A431细胞以及接受BEPD处理的A431细胞的RNA-Seq数据。

结论

C. albicans可以突破皮肤的防御屏障，导致多种感染，在严重情况下可能危及生命（Naglik等人，2014年）。作为抵御C. albicans感染的关键物理和免疫屏障，阴道上皮细胞的功能平衡对于维持黏膜防御至关重要（Li等人，2023b）。本研究探讨了BEPD在预防C. albicans感染阴道上皮细胞中的作用及其机制。

转录组

CRediT作者贡献声明

Faqiong Chu：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，研究。Can Li：软件操作。Hui Wu：数据可视化，验证，研究。Daqiang Wu：监督，数据管理。Yiting Zhao：软件操作。Tianming Wang：验证，监督。Xin Feng：验证，监督。Changzhong Wang：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，项目管理，方法学研究，资金申请，概念构思

未引用参考文献

Burgain等人，2019年；Fan等人，2022年；Ram Kumar等人，2025年。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本研究生成或分析的所有数据均包含在本文中。

利益冲突声明

? 作者是该期刊的编委会成员/主编/副主编/客座编辑，未参与本文的编辑审查或发表决定。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金（资助编号82374173、81774034、81573725）、安徽省重点研发计划（资助编号202104a07020020）以及安徽省教育厅的重点科研项目（资助编号KJ2021A0590）的支持。