L-型氨基酸转运体1 (Lat1) 是白色念珠菌致病性的关键调控因子：调控真菌毒力与宿主炎症反应的新机制

《Microbiology Spectrum》：The role of L-type amino acid transporter 1 in the pathogenicity of Candida albicans

本研究首次系统性揭示了L-型氨基酸转运体1 (Lat1) 在白色念珠菌 (C. albicans) 所致外阴阴道念珠菌病 (VVC) 中的关键作用。作者通过构建lat1基因缺失突变株 (lat1Δ/Δ) 并结合体外细胞模型与小鼠体内模型，发现Lat1缺失可显著削弱白色念珠菌的增殖、形态发生（酵母-菌丝转换）、早期粘附及生物膜形成能力，并证实其可减弱宿主阴道上皮细胞Toll样受体2/4 (TLR2/4) 介导的MyD88/NF-κB信号通路激活及其下游炎症因子分泌，从而减轻局部炎症反应。该研究阐明Lat1在宿主-病原体相互作用中的新功能，为靶向真菌代谢通路的抗感染策略提供了新思路。

　　

背景

外阴阴道念珠菌病 (Vulvovaginal Candidiasis, VVC) 是女性下生殖道常见的真菌感染性疾病，主要由白色念珠菌 (Candida albicans, C. albicans) 引起，严重影响患者生活质量。L-型氨基酸转运体1 (L-type amino acid transporter 1, Lat1) 是负责转运中性支链和芳香族氨基酸的关键转运蛋白，但其在真菌致病性中的作用尚不明确。本研究旨在探究编码Lat1的基因 lat1在白色念珠菌介导的VVC中的具体作用及机制。

研究方法与材料

本研究以白色念珠菌标准菌株SC5314为野生型对照，利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，通过设计特异性向导RNA (sgRNA) 并引入修复寡核苷酸，在 lat1基因开放阅读框中引入两个框内终止密码子 (TAA和TAG)，成功构建了 lat1基因缺失的纯合突变株 (lat1Δ/Δ)。

在功能评估方面，研究团队通过监测OD₆₀₀和酵母-菌丝形态转换实验，评估了突变株的增殖和形态发生能力。通过与人阴道上皮细胞系VK2/E6E7共培养并进行免疫荧光染色，量化了其粘附能力的差异。此外，利用小鼠VVC模型，在感染后第3天收集阴道灌洗液，进行了菌落计数 (CFU)、炎症因子 (TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-10, CCL2) 的ELISA检测，并对阴道组织进行了巴氏染色和髓过氧化物酶 (MPO) 免疫组化染色，以评估真菌载量、炎症水平及中性粒细胞募集情况。在机制层面，通过qRT-PCR和Western blot技术检测了VK2/E6E7细胞在感染后TLR2/4-MyD88-NF-κB信号通路相关分子 (TLR2, TLR4, MyD88, p-p65, p-IκBα) 的表达变化。

结果分析

Lat1缺失损害白色念珠菌的增殖与形态发生

与野生型菌株相比，lat1Δ/Δ突变株在液体培养基中的生长速度显著减慢，OD₆₀₀在后期时间点明显降低。在血清诱导的菌丝形成条件下，野生型菌株在1小时内即可形成芽管，并在3-6小时内大部分细胞转化为菌丝。而 lat1Δ/Δ突变株在6小时内仍主要以酵母形态存在，芽管形成细胞的比例在所有时间点均显著低于野生型。 在体小鼠模型中，突变株感染组在感染后第3天阴道灌洗液中的真菌载量也显著低于野生型感染组。

Lat1缺失减弱白色念珠菌对阴道上皮细胞的粘附

与野生型相比，lat1Δ/Δ突变株粘附在阴道上皮细胞VK2/E6E7上的数量显著减少，平均每个上皮细胞粘附的真菌数量大幅降低。

Lat1缺失减弱上皮细胞TLR2/4-MyD88-NF-κB信号通路激活

与野生型感染相比，lat1Δ/Δ突变株感染的VK2/E6E7细胞中，TLR2、TLR4和 MyD88的mRNA水平显著降低。在蛋白水平上，TLR2、TLR4、MyD88、磷酸化NF-κB p65 (p-p65) 和磷酸化IκBα (p-IκBα) 的表达也均显著下调。 这表明白色念珠菌的Lat1蛋白对于充分激活宿主上皮细胞中关键的天然免疫识别通路至关重要。

Lat1缺失削弱炎症因子产生和中性粒细胞募集

在体外共培养模型中，lat1Δ/Δ突变株诱导VK2/E6E7细胞分泌的TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-10和CCL2等炎症因子的水平均显著低于野生型。 在小鼠体内模型中，突变株感染组阴道灌洗液中的上述炎症因子水平也显著低于野生型感染组。相应地，突变株感染组阴道灌洗液中募集的多形核白细胞 (PMNs，主要为中性粒细胞) 数量以及阴道组织固有层中MPO阳性的中性粒细胞浸润数量均显著少于野生型感染组。

讨论与结论

本研究首次系统性地揭示了氨基酸转运蛋白Lat1是白色念珠菌致病过程中的一个重要毒力决定因素。Lat1通过调控真菌对关键氨基酸的摄取，深刻影响着白色念珠菌在宿主体内的适应性、增殖、菌丝形态转换以及对宿主组织的粘附能力。更重要的是，研究发现Lat1的缺失削弱了白色念珠菌对宿主阴道上皮细胞TLR2/4受体的有效激活，进而抑制了下游MyD88/NF-κB信号通路的传导，导致促炎细胞因子和趋化因子的分泌减少，最终削弱了中性粒细胞等免疫细胞向感染部位的募集，形成了一个相对温和的局部炎症环境。这项研究从“真菌代谢-宿主免疫”相互作用的新视角，阐明了氨基酸转运在真菌致病性中的核心作用。Lat1不仅是一个支持真菌生长的代谢枢纽，更是调控宿主炎症反应强度的关键“开关”，这为未来开发针对真菌代谢通路（如Lat1抑制剂）或调控过度炎症反应的抗真菌/抗炎联合治疗新策略提供了潜在靶点和理论依据。