金黄色葡萄球菌对红色毛癣菌生物学行为的作用及机制研究

Tinea pedis is a common, recurrent superficial fungal infectious disease with approximately 50% to 80% caused by Trichophyton (T.) rubrum. Our previous microbial analysis shows that the skin bacterial community of interdigital area is different between patients with tinea pedis and healthy individuals. The relative abundance of Staphylococcus (S.) aureus is decreased and negatively associated with T. rubrum, which indicates that the former might play a role in the pathogenesis of tinea pedis. According to previous studies and our research findings, we propose that S. aureus can inhibit the biological behavior, including the growth, adhesion and biofilm formation, of T. rubrum by adhering and destroying its cell wall and exocrine secretion. We plan to build up a bacterial-fungal culture model to observe the inhibition effect of S. aureus on the biological behavior of T. rubrum and explore its mechanisms. Our previous study revealed that S. aureus can adhere to the cell wall of T. rubrum and can inhibit the expression of glutathione transferase, formate dehydrogenase and thioredoxin reductase by exocrine secretion, and may probably inhibit the growth and invasion of the fungi. This study aims to explore the molecular mechanism of this phenomenon, and to provide ideas in revealing the pathogenesis of fungal infection, and the prevention and treatment of the chronic fungal infectious disease.

足癣是一种常见的慢性、复发性足部浅表真菌感染性疾病，约50-80%由红色毛癣菌所引起，我们前期微生态分析表明，与健康人群相比，足癣患者的皮肤细菌菌群发生变化，金黄色葡萄球菌在菌群中相对含量降低，与红色毛癣菌含量呈负相关，提示其可能参与足癣的发生。根据文献及前期研究基础，我们提出假设：金黄色葡萄球菌可能通过直接黏附并破坏真菌胞壁结构以及外分泌功能，对红色毛癣菌的生长、黏附和生物膜形成的生物学行为产生抑制作用。本课题拟通过体外实验，建立细菌-真菌共培养模型，探究金黄色葡萄球菌抑制真菌生物学行为的作用及其机制。我们的前期研究发现，金黄色葡萄球菌能够直接黏附于红色毛癣菌胞壁，并且其外分泌物可影响红色毛癣菌谷胱甘肽转移酶、甲酸脱氢酶和硫氧还蛋白还原酶等基因的表达，可能抑制真菌生长和侵袭能力。我们拟进一步探讨其分子机制，为揭示真菌感染的发生发展机制，以及预防和治疗皮肤真菌感染性疾病提供新的思路。

足癣是一种常见的慢性、复发性足部浅表真菌感染性疾病，约50-80%由红色毛癣菌所引起。本课题组前期研究表明，葡萄球菌属和毛癣菌属分别为足部皮肤丰度最高的细菌和真菌，足癣病损处葡萄球菌属相对含量降低且与红色毛癣菌含量呈负相关，提示皮肤细菌菌群可能影响浅部真菌病的发生。本课题组结合前期微生态研究结果，对甲真菌病患者的病甲进行菌群分析以验证菌群中微生物变化，并发现，毛癣菌含量与葡萄球菌属的不同菌种含量间相关性存在较大异质性。本课题进一步通过体外实验，建立细菌-真菌培养模型，选取葡萄球菌属中皮肤最常见的两个菌种：金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌最为研究对象，探究了葡萄球菌对红色毛癣菌生物学行为的作用及机制。研究结果表明，金黄色葡萄球能够显著抑制红色毛癣菌的生长和生物膜形成，扫描电镜显示，该细菌可侵蚀红色毛癣菌菌丝壁，造成菌壁穿孔、破裂和结构破坏；表皮葡萄球菌同样能够抑制菌丝形成，但造成的菌丝壁破坏不明显。此外，针对共培养体系中红色毛癣菌的转录组测序表明，金黄色葡萄球菌外分泌物可影响红色毛癣菌谷胱甘肽转移酶、甲酸脱氢酶和硫氧还蛋白还原酶等基因的表达，可能抑制真菌生长和侵袭能力。本研究为进一步揭示真菌感染发生发展机制，以及预防和治疗皮肤慢性真菌感染性疾病提供新的思路。