微生物常以生物膜包埋的多物种群落形式存在，其相互作用可能建立或加剧慢性感染。最近，真菌和细菌与多种人类肿瘤微环境相关，提示动态的跨王国相互作用可能直接或间接促进肿瘤相关过程。在此，研究人员旨在探究来自常见共关联真菌白色念珠菌（Candida albicans）和细菌金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的单物种和双物种生物膜的无细胞上清液是否能够改变人单核细胞反应，从而促进口腔异型增生上皮（DOK）细胞中肿瘤相关遗传特征。用金黄色葡萄球菌无细胞上清液处理THP-1单核细胞，增加了促炎细胞因子（IL-8、IL-1β和TNF）的产生以及CD86的表达。然而，暴露于双物种生物膜的无细胞上清液则抑制了这些反应。为确定负责的真菌毒力因子，研究人员在共培养中评估了缺失粘附（als3Δ/Δ）、菌丝生长（efg1Δ/Δ cph1Δ/Δ）或念珠菌溶素产生（ece1Δ/Δ）相关基因的白色念珠菌突变体。虽然念珠菌溶素是可有可无的，但菌丝生长或粘附素Als3p的缺失表型复制了金黄色葡萄球菌单培养处理的效果。将最初用单物种或双物种生物膜无细胞上清液刺激的THP-1细胞的条件培养基应用于DOK细胞，以评估TP53和BCL2基因表达。来自金黄色葡萄球菌处理过的THP-1细胞的条件培养基导致上皮TP53表达降低，但BCL2表达增加，而野生型白色念珠菌的存在可逆转这一效应。这些表型同样依赖于双物种生物膜共培养过程中白色念珠菌的菌丝生长。总之，研究人员的发现揭示了真菌-细菌相互作用可能通过协调免疫反应来塑造单核细胞-上皮细胞轴，从而增强口腔异型增生上皮细胞中肿瘤相关基因的表达。
**论文解读文章：白色念珠菌与金黄色葡萄球菌双物种生物膜通过单核细胞-上皮轴调控口腔异型增生相关基因表达**
**研究背景与问题**
慢性炎症是癌症发生和发展的重要标志，微生物生物膜作为慢性感染的关键驱动因素，可通过引发炎症通路、促进基因毒性和组织损伤参与癌变过程。口腔中存在超过600种细菌和100种真菌，其中白色念珠菌（*Candida albicans*）和金黄色葡萄球菌（*Staphylococcus aureus*）是常见的共栖微生物，两者在口腔黏膜、假体表面及牙周袋中频繁共分离，并与难治性感染相关。先前研究表明，白色念珠菌与金黄色葡萄球菌通过物理附着、代谢信号及宿主免疫调节等多种机制相互作用，并可在口腔癌患者治疗后六个月检出共存。然而，这种跨王国相互作用是否通过影响免疫细胞（如单核细胞）来间接驱动口腔上皮的癌前病变或恶性转化，尚不清楚。研究人员前期发现，早期生物膜的无细胞上清液可调节肿瘤细胞中癌基因（如PIK3CA、BCL2等）的表达，但调节免疫细胞进而影响上皮细胞的间接通路仍未探索。因此，本研究旨在探究双物种生物膜分泌产物是否通过塑造单核细胞反应，改变口腔异型增生上皮（DOK）细胞中与肿瘤相关的基因表达特征。
**研究内容与结论**
研究人员采用两阶段体外模型：首先用白色念珠菌和/或金黄色葡萄球菌单物种或双物种生物膜的无细胞上清液刺激人单核细胞系THP-1，再将THP-1条件培养基（conditioned media, CM）施加于DOK细胞，检测TP53和BCL2基因表达。结果发现：金黄色葡萄球菌单物种生物膜无细胞上清液显著促进THP-1细胞向促炎M1表型极化（CD86+升高）并释放IL-8、IL-1β和TNF，而其与野生型白色念珠菌共培养的双物种生物膜上清液则抑制这些反应。通过使用白色念珠菌突变体（als3Δ/Δ、efg1Δ/Δ cph1Δ/Δ、ece1Δ/Δ），研究人员证实菌丝形态发生和粘附素Als3p是抑制单核细胞活化的关键因素，而念珠菌溶素（candidalysin）不起主要作用。更重要的是，金黄色葡萄球菌单物种生物膜上清液预处理THP-1细胞后得到的CM使DOK细胞中TP53表达降低约40%、BCL2表达升高约5.95倍，这种变化与转移性咽癌Detroit 562细胞的表达谱类似；而野生型白色念珠菌在双物种生物膜中可消除该效应，但菌丝缺陷或Als3p缺失的突变体则无法逆转。该研究揭示了真菌-细菌相互作用可通过调节单核细胞炎症反应，间接驱动口腔异型增生上皮中肿瘤相关基因表达模式，为理解微生物在口腔癌前病变中的作用提供了新机制。论文发表在《Medical Microbiology and Immunology》。
**主要关键技术方法**
研究采用的关键方法包括：（1）单物种与双物种生物膜培养体系：在RPMI 1640培养基中于37℃、50 rpm条件下粘附90分钟，然后静态培养36小时构建生物膜；（2）无细胞上清液提取与蛋白定量：0.22 μm滤膜过滤后通过Bradford法归一化蛋白浓度至相近水平；（3）THP-1单核细胞刺激与条件培养基制备：将生物膜无细胞上清液以1:4比例加入THP-1细胞共培养24小时，收集CM；（4）细胞表面受体标记：利用共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）检测CD86（M1标志）和CD163（M2标志）的荧光强度；（5）细胞因子定量：采用流式细胞珠阵列（CBA）检测IL-8、IL-1β、TNF等；（6）基因表达分析：用qRT-PCR检测DOK细胞中TP53和BCL2 mRNA水平，以HPRT为内参基因，计算2?ΔΔCt。所有细胞系（THP-1、DOK、SCC-25、Detroit 562）均购自标准商业来源，无患者样本队列。
**研究结果**
**S. aureus和C. albicans具有相互独立于关键真菌毒力决定因子的生长能力**：通过CFU计数，36小时双物种生物膜中真菌和细菌载量在各突变株间无显著差异，表明生长未受相互影响。
**Als3p和菌丝生长的缺失影响单/双物种生物膜架构及微生物相互作用**：CLSM显示，野生型（WT）白色念珠菌形成厚生物膜，als3Δ/Δ突变体单物种生物膜变薄且密度降低；efg1Δ/Δ cph1Δ/Δ（菌丝缺陷）无法形成典型生物膜，仅形成附着细胞层。金黄色葡萄球菌附着于WT菌丝上，但无法粘附als3Δ/Δ菌丝，且与efg1Δ/Δ cph1Δ/Δ酵母细胞共栖。
**C. albicans在浮游和生物膜共培养中差异调控S. aureus溶血活性**：在浮游共培养中，白色念珠菌增强金黄色葡萄球菌溶血（与已知机制一致），但在36小时生物膜共培养中却抑制其溶血活性（TSA 5%血平板试验）。
**单物种而非双物种金黄色葡萄球菌生物膜无细胞上清液将初始THP-1细胞主要分化为M1表型**：CLSM显示，金黄色葡萄球菌单物种上清液显著诱导CD86+表达（与PMA相当），而双物种上清液则抑制该效应；CD163+变化不显著。
**双物种生物膜中的菌丝生长和ALS3表达介导无细胞上清液促炎表型的减弱**：CBA检测发现，金黄色葡萄球菌单物种上清液诱导THP-1高表达IL-8、IL-1β和TNF；与WT白色念珠菌共培养后这些因子显著降低；efg1Δ/Δ cph1Δ/Δ共培养完全逆转抑制效应，als3Δ/Δ部分逆转，而ece1Δ/Δ无影响。细胞活力未受影响。
**THP-1条件培养基（由金黄色葡萄球菌单物种生物膜无细胞上清液引发）下调DOK细胞中TP53表达**：qRT-PCR显示，与未刺激CM相比，金黄色葡萄球菌单物种生物膜上清液引发的THP-1 CM使DOK细胞TP53表达降低约40%；双物种中WT和ece1Δ/Δ共培养不影响TP53，而als3Δ/Δ和efg1Δ/Δ cph1Δ/Δ共培养引起约60%降低。
**THP-1条件培养基（由金黄色葡萄球菌单物种生物膜无细胞上清液引发）上调DOK细胞中BCL2表达**：金黄色葡萄球菌单物种上清液引发的CM使BCL2表达升高约5.95倍；WT白色念珠菌共培养完全抑制该上调，而als3Δ/Δ、ece1Δ/Δ和efg1Δ/Δ cph1Δ/Δ突变体部分或完全丧失抑制能力（efg1Δ/Δ cph1Δ/Δ共培养仍有约1.87倍升高）。
**金黄色葡萄球菌生物膜上清液间接调控DOK细胞基因表达，模式与转移性咽癌相似**：比较基线表达，DOK细胞TP53高、BCL2低，而SCC-25和Detroit 562细胞TP53低、BCL2高。经金黄色葡萄球菌单物种生物膜上清液引发的CM处理后，DOK细胞TP53和BCL2表达水平接近Detroit 562细胞。
**讨论与结论**
讨论部分强调：白色念珠菌与金黄色葡萄球菌在生物膜共培养中的相互作用改变了金黄色葡萄球菌的溶血活性和免疫刺激能力，这与浮游共培养相反，提示生物膜模式独特调控机制。菌丝形态和Als3p粘附素是抑制单核细胞M1极化及促炎因子释放的关键，而念珠菌溶素不参与这一过程。这种抑制效应可能使白色念珠菌在口腔黏膜中发挥“有益”作用，通过降低金黄色葡萄球菌分泌的促炎效应物来间接阻碍恶性转化；但其免疫抑制作用也可能通过未知途径促进疾病慢性化或影响抗肿瘤免疫。
研究结论部分（摘要末段）翻译如下：总之，研究人员的发现揭示了真菌-细菌相互作用可能通过协调免疫反应来塑造单核细胞-上皮轴，从而增强口腔异型增生上皮细胞中肿瘤相关基因的表达。
