光动力疗法通过双脱甲氧姜黄素和碘化钾产生的活性氧物种发挥抗念珠菌作用

摘要

抗菌光动力疗法（aPDT）是一种有前景的非药物方法，用于治疗与生物膜相关的真菌感染。在本研究中，我们探讨了一种双组分aPDT系统的抗真菌效果，该系统以双脱甲氧姜黄素（BDMC）作为光敏剂，碘化钾（KI）作为光动力增强剂，针对白色念珠菌（Candida albicans）的生物膜进行实验，特别关注其中涉及的活性氧（ROS）介导的机制。成熟的白色念珠菌生物膜分别用BDMC单独处理（浓度为20、40和80 µM），或用KI单独处理（浓度为100 mM），或者两者联合使用，随后进行牙科蓝光LED照射（波长430 ± 10 nm，功率200 mW/cm²，能量密度0–100 J/cm²）。通过荧光检测和电子顺磁共振光谱技术评估了生物膜的存活情况以及ROS的生成量。通过Spearman相关性分析评估了特定ROS对抗真菌活性的贡献。结果表明，BDMC与KI联合使用的aPDT系统比单一组分治疗更能有效灭活生物膜。增强的抗真菌活性与单线态氧（¹O₂>）的生成显著相关，而羟基自由基的贡献相对较小。这些发现支持了一种双模式光动力机制：BDMC产生的ROS在碘化钾的作用下发生化学放大，生成寿命更长的活性碘物种和氧化中间体，从而增强对生物膜的破坏作用。总体而言，本研究表明碘化钾主要作为光动力增强剂发挥作用，而非光敏剂，显著提升了BDMC介导的aPDT对白色念珠菌生物膜的治疗效果。这些机制上的发现为进一步开发用于治疗耐药性真菌生物膜感染的双组分光动力策略提供了依据。临床意义：双脱甲氧姜黄素和碘化钾在光动力疗法中可作为光敏剂，用于抑制白色念珠菌生物膜的生长。