通过抑制漆酶和组氨酸生物合成，将临床螯合剂DMSA重新用于抗新生隐球菌（Cryptococcus neoformans）的治疗

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通过抑制漆酶和组氨酸生物合成，将临床螯合剂DMSA重新用于抗新生隐球菌（Cryptococcus neoformans）的治疗

时间：2026年2月13日

来源：Microbial Pathogenesis

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本研究评估二巯丙磺酸（DMSA）对隐球菌致病因子漆酶的抑制作用，发现其具有广谱抗真菌活性，MIC值为32–64 μg/mL，并能抑制荚膜形成、尿素酶活性和生物膜形成。动物模型显示DMSA可减少真菌载量30%，机制初步涉及组氨酸合成干扰。

陈张|彭敏|胡青源|黄山青|张琪|朱江|桑红|孔庆涛

南京大学医学院附属金陵医院皮肤科，中国南京

摘要

作为一种全球分布的机会性真菌，新生隐球菌通过引发致命的脑膜炎对人类健康构成重大威胁，这种疾病的死亡率和发病率都非常高。目前的抗真菌药物——多烯类、氟胞嘧啶和唑类——存在毒性和耐药性的问题，这凸显了开发新药物的必要性。本研究评估了二巯基丁二酸（DMSA）的抗真菌作用，DMSA是一种用于治疗重金属中毒的螯合剂。首先研究了其对毒力因子漆酶的影响。DMSA对标准菌株（H99、B3501）和临床分离株表现出广谱抗性，最小抑菌浓度（MIC）为32–64 μg/mL。它抑制了漆酶（IC₅₀ = 43.98 μM；Km = 0.547 mM，与左旋多巴一起使用时），并影响了多种毒力因子，包括荚膜形成（H99菌株减少了43.2%）、尿素酶活性（H99菌株减少了68.6%，B3501菌株减少了53.4%），以及生物膜形成和代谢活性。在Galleria mellonella感染模型中，虽然生存率没有显著改善，但DMSA使真菌负荷减少了30%（P < 0.05），这一结果得到了组织学和菌落形成单位（CFU）计数的支持。进一步的转录组学和营养补充实验表明，DMSA的抗真菌作用可能是通过干扰组氨酸生物合成实现的，表明其机制可能不仅限于抑制漆酶。

引言

新生隐球菌（C. neoformans）是一种广泛存在的机会性致病真菌，可导致致命的脑膜炎，具有高死亡率和致残率[1]。据估计，全球每年约有152,000例隐球菌性脑膜炎病例，导致112,000人死亡[2]。最近发表的一项秘鲁研究也显示，隐球菌性脑膜炎患者的院内死亡率为46.5%[3]。鉴于C. neoformans对公共卫生的重大影响，世界卫生组织（WHO）在2022年发布的真菌优先病原体名单中将其列为关键优先组[4]。目前可用的隐球菌病治疗药物仅限于三类：多烯类（两性霉素B）、5-氟胞嘧啶和唑类（氟康唑）。然而，每种抗真菌药物都面临细胞毒性和耐药性的挑战，这凸显了开发新型抗真菌药物的迫切需求[5]。发现新型抗真菌药物主要通过两种途径实现。一种方法是开发新的抗真菌药物，例如从Mesorhizobium属中提取的新型双结构域抗菌肽（AMP）支架mesoricin，经过结构设计和优化后，对多种隐球菌和念珠菌物种表现出广谱抗真菌活性，同时保持高生物安全性[6]。另一种方法是重新利用或优化现有药物。

毒力因子可以定义为病原体中能够对宿主造成损害的成分[7]。漆酶是C. neoformans的经典毒力因子，它调节肺泡巨噬细胞的芬顿反应，从而逃避巨噬细胞的杀伤[8]。此外，它还促进真菌向中枢神经系统（CNS）的传播，并催化从儿茶酚胺合成黑色素——这一过程产生了另一种重要的毒力因子[9],[10]。先前的研究还表明，在C. neoformans中敲除漆酶基因LAC1会显著影响其在小鼠和Galleria mellonella感染模型中的毒力[11],[12]。

二巯基丁二酸（DMSA）是一种用于治疗重金属中毒的螯合剂，例如铜、铅和汞引起的中毒[13],[14]。研究发现DMSA在体外能抑制Trametes versicolor和Aspergillus oryzae的漆酶活性[15]。目前尚不清楚DMSA是否同样能抑制C. neoformans的漆酶活性，以及它是否对C. neoformans具有潜在的抗真菌效果。在本研究中，我们检测了DMSA对重组C. neoformans漆酶活性及多种毒力因子的影响。使用肉汤微量稀释法确定了二巯基丁二酸对C. neoformans的最小抑菌浓度（MIC），并初步探讨了其抗真菌作用机制。

菌株和培养条件

本研究使用的C. neoformans菌株来自中国南京金陵医院和中国医学科学院皮肤科的菌株库。这些菌株从-80°C保存条件下取出，在使用前在35°C下于Sabouraud葡萄糖琼脂（SDA）上培养至少两代。用于黑色素生产的培养基为添加了100 mg/L L-多巴的Asparagine（Asn）琼脂平板（0.1%天冬酰胺，0.3% KH₂PO₄）。培养基还使用了MOPS缓冲的RPMI培养基

质粒构建、漆酶表达和纯化

成功构建了表达质粒pETcspA-lac。一个约5500 bp的骨架片段（来自质粒pLac1）和一个约1600 bp的冷休克启动子片段cspA（来自pcold-Tf）显示出预期的电泳条带大小（图1A和B）。这些片段通过Gibson克隆技术用20 bp的重叠末端连接在一起，并通过测序验证了质粒的完整性。当使用cspA启动子在低温下单独表达漆酶时，目标蛋白（约66 kDa）得以产生

讨论

新生隐球菌对全球公共卫生构成了严重威胁。现有的隐球菌病抗真菌疗法面临诸多挑战，包括高药物毒性和耐药菌株的日益增多[27]。因此，寻找新的药物靶点变得至关重要。毒力因子漆酶在C. neoformans的致病过程中起着关键作用。先前的研究表明，临床常用的重金属螯合剂DMSA能抑制Trametes中的漆酶活性

结论

总之，我们的研究首先通过体外酶抑制实验确认了DMSA对C. neoformans漆酶活性的抑制作用。后续研究进一步证实了其在体外和体内环境中的抗真菌效果。机制数据表明，DMSA可能干扰组氨酸和腺嘌呤的生物合成途径。这些发现支持DMSA作为进一步开发抗隐球菌感染药物的候选物的潜力。

作者贡献声明

彭敏：撰写——审稿与编辑、软件使用、方法学、数据分析。陈张：撰写——初稿撰写、数据可视化、软件使用、方法学研究、数据分析。黄山青：软件使用、方法学研究。胡青源：撰写——审稿与编辑、软件使用、方法学研究。朱江：数据可视化。张琪：撰写——审稿与编辑、方法学研究。孔庆涛：撰写——审稿与编辑、项目监督、方法学研究、数据管理。桑红：项目监督、资源协调。