白念珠菌与细菌的跨界氨基酸代谢竞争调控结肠炎进程

白色念珠菌（Candida albicans）是常见机会致病真菌。在健康状态下，它通常以较低水平与宿主共生，参与黏膜稳态；但在IBD等病理条件下常出现过度生长，通过形成菌丝和分泌念珠菌溶素破坏屏障、加剧炎症。既往研究多聚焦酵母形态或宿主免疫，对丝状真菌及其他微生物的互作机制了解有限。Cladosporium属丝状真菌自20世纪60年代起就从宿主肠道被分离，但其在肠道疾病中的作用一直模糊。2026年上海交通大学医学院团队于Cell Host & Microbe发表研究“Cross-kingdom metabolic interactions govern Candida albicans overgrowth and colitis progression”系统揭示了C. tenuissimum、C. albicans与B. fragilis之间的氨基酸竞争网络，填补了IBD中的真菌-细菌-宿主跨界代谢网络和营养竞争空白。

图1 研究图文摘要

01 C. tenuissimum通过抑制C. albicans发挥抗炎作用，减轻结肠炎

研究首先建立Renji队列（94例IBD患者与62例匹配健康对照），通过ITS测序、宏基因组与代谢组分析发现，C. tenuissimum在健康人中显著富集，而C. albicans在IBD患者中丰度近乎翻倍，二者呈显著负相关，且C. albicans是IBD相关真菌失调的首要贡献者。DSS结肠炎模型中，单独定植C. tenuissimum无明显直接保护作用；但与C. albicans共定植时，可显著减轻体重下降、降低疾病活动指数、保护结肠长度并改善组织病理，证实其抗炎效应主要通过抑制C. albicans实现。临床分离株同样验证了这一结果。

02 营养竞争是抑制的核心机制

为探究抑制机制，研究者进行了体内竞争实验和进一步转录组分析。结果显示，C. tenuissimum显著降低粪便与结肠组织中的C. albicans负荷。体外共培养在YPD、PDB及无菌小鼠肠内容物中均抑制C. albicans生长，且营养匮乏条件下抑制更强（可达约90%）。上清液、接触依赖（Transwell）及菌丝诱导实验均排除了分泌毒素或直接接触拮抗的主导作用。Biolog营养利用谱显示，C. tenuissimum与C. albicans共享71%的营养底物，远高于另一健康相关真菌K. phaffii（仅22%）。转录组进一步指向氨基酸代谢通路的显著改变。

03 鸟氨酸竞争抑制与苏氨酸逃逸

氨基酸利用分析锁定关键差异：鸟氨酸被两者强烈共享利用，苏氨酸则几乎仅被C. albicans偏好。共培养实验证实，在仅补充鸟氨酸的培养基中，C. tenuissimum仍能抑制C. albicans；加入苏氨酸后，抑制被解除。敲除C. tenuissimum的spe1基因（鸟氨酸代谢关键酶）后，其抑制能力丧失；敲除C. albicans的ilv1基因（苏氨酸代谢关键酶）后，逃逸表型消失。体内饮食补充实验与结肠炎模型进一步验证：鸟氨酸富集饮食下野生型C. tenuissimum可逆转C. albicans加重的炎症，而Δspe1突变体无效；苏氨酸+鸟氨酸富集饮食则使野生型C. albicans逃逸成功，Δilv1突变体则无法逃逸，保护效应得以保留。

04 苏氨酸限制饮食在人源化模型中有效控制过生长与炎症

利用高C. tenuissimum丰度健康人粪便进行FMT构建人源化无菌小鼠模型。苏氨酸限制饮食可阻断C. albicans营养逃逸、降低其负荷，并显著改善体重、疾病活动、结肠长度与组织病理。对临床氟康唑耐药株同样有效，提示该策略在抗真菌药受限场景下的潜在价值。

05 B. fragilis通过产苏氨酸助力逃逸并加重炎症

Renji队列显示IBD患者粪便苏氨酸升高并与C. albicans正相关，苏氨酸生物合成基因（尤其thrC）亦显著富集。筛选出与苏氨酸及C. albicans均正相关的细菌中，B. fragilis产苏氨酸能力最强。体外共培养中，B. fragilis可帮助野生型C. albicans在无苏氨酸培养基中逃逸C. tenuissimum抑制，而Δilv1突变体无效。敲除B. fragilis的thrC基因后，逃逸促进与结肠炎加重效应均消失。体内共定植实验进一步确认，野生型B. fragilis削弱C. tenuissimum保护，ΔthrC突变体则保留保护。

研究意义

本研究首次系统阐明C. tenuissimum通过鸟氨酸竞争抑制C. albicans、C. albicans借助苏氨酸逃逸、B. fragilis通过产苏氨酸助力逃逸的三方跨界代谢网络，决定了C. albicans稳态与结肠炎结局。与既往聚焦宿主免疫或单一物种的研究不同，本文强调氨基酸代谢层面的多菌种协同调控，并验证了苏氨酸限制饮食的干预潜力。局限在于肠道微生物高度复杂，其他潜在参与者仍需探索；苏氨酸为必需氨基酸，长期限制需权衡营养安全。未来可结合益生菌工程、靶向监测关键氨基酸与真菌负荷，开发精准营养或微生物调控策略，为IBD及侵袭性念珠菌病防治开辟新路径。这项工作将真菌过生长研究从单一致病机制扩展到跨界代谢互作网络，凸显了多组学整合在揭示肠道稳态中的价值。

参考文献：Zhou Y, Ding J, Ning L, et al. Cross-kingdom metabolic interactions govern Candida albicans overgrowth and colitis progression. Cell Host & Microbe, 2026; 34, 1445–1461. https://doi.org/10.1016/j.chom.2026.04.020