Transcription Factors Efg1 and Bcr1 Regulate Biofilm Formation and Virulence during Candida albicans-Associated Denture Stomatitis

doi:10.1371/journal.pone.0159692

.2016年7月25日；11（7）：e0159692。

doi:10.1371/journal.pone.0159692。 2016年eCollection。

转录因子Efg1和Bcr1调节白色念珠菌相关性义齿口炎的生物膜形成和毒力

Junko Yano先生¹, Alika Yu女士², 保罗·菲德尔¹, Mairi C Noverr公司^1 2

附属公司

¹美国路易斯安那州新奥尔良市路易斯安那州立大学健康科学中心牙科学院口腔和颅面生物学系。
²美国路易斯安那州新奥尔良市路易斯安那州立大学健康科学中心牙科学院修复科。

PMID： 27453977
PMCID公司：项目经理4959791
内政部： 10.1371/新闻稿.0159692

转录因子Efg1和Bcr1调节白色念珠菌相关性义齿口炎的生物膜形成和毒力

Junko Yano先生等。公共科学图书馆一号. 2016.

.2016年7月25日；11（7）：e0159692。

doi:10.1371/journal.pone.0159692。 2016年eCollection。

作者

Junko Yano先生¹, Alika Yu女士², 保罗·菲德尔¹, Mairi C Noverr公司^1 2

附属公司

¹美国路易斯安那州新奥尔良市路易斯安那州立大学健康科学中心牙科学院口腔和颅面生物学系。
²美国路易斯安那州新奥尔良市路易斯安那州立大学健康科学中心牙科学院修复科。

PMID： 27453977
PMCID公司：项目经理4959791
内政部： 10.1371/新闻稿.0159692

摘要

义齿口炎（DS）的特征是与义齿直接接触的口腔粘膜发炎，影响到大量其他健康的义齿佩戴者。这种疾病是由白色念珠菌引起的，它很容易在义齿材料上定植并形成生物膜。虽然引发念珠菌感染的非生物和生物表面上的生物膜的证据越来越多，但生物膜在DS中的作用仍不清楚。本研究使用免疫活性动物中已建立的DS模型，旨在确定白念珠菌或形态发生缺陷突变株（efg1-/-）或生物膜形成缺陷突变株在致病过程中生物膜形成在粘膜损伤中的作用。为了进行体内分析，给装有定制义齿（包括固定和可拆卸部件）的大鼠接种野生型白色念珠菌、突变株或重组菌株，每周监测真菌负荷（义齿和腭）、体重和组织损伤（LDH），持续8周。显微镜显示，在体外、体外和体内条件下，白色念珠菌野生型和重组突变体在义齿和腭组织上形成生物膜，显示出强大的生物膜结构和细胞外基质（ECM）。相反，efg1-/-和bcr1-/-突变体的生物膜生长较差，几乎没有ECM。此外，与对照组相比，接种efg1-/-但未接种bcr1-/-的大鼠在整个感染期内的假牙和腭上的真菌数量减少。最后，接种efg1-/-和bcr1-/-突变体的大鼠的腭部组织损伤/体重减轻最小，而接种野生型或重组突变体的鼠则表现出组织损伤和体重增加迟缓。这些数据表明，生物膜的形成与DS期间的组织损伤有关，Efg1和Bcr1是白色念珠菌毒力的中央调节器，在DS的发病机制中起着关键作用。

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竞争利益：提交人声明，不存在相互竞争的利益。

数字

**图1。体外人类唾液中义齿材料上的生物膜形成。**
预消毒义齿材料接种1 x 10⁶ C类.白色念珠菌185天（A、F、K），*电子飞行指南1*^-/-（B、G、L），*电子飞行指南1*-重组（C、H、M），*bcr1级*^-/-（D、I、N）或*十亿立方厘米1*-重组（E，J，O）菌株，并在37°C的唾液中培养24小时，以允许生物膜生长。然后对义齿材料进行SEM（A-E）处理，或用钙氟白色（蓝色；在细胞壁中染色真菌甲壳素）或伴刀豆球蛋白A-德克萨斯红结合物（红色；在细胞膜和ECM中染色甘露糖）染色，并用荧光共聚焦显微镜检查，以在XY（F-J）和XYZ（K-O）视图中显示生物膜。每个面板显示3个重复的代表性图像。比例尺=50μm。

**图2。体外大鼠腭组织生物膜的形成。**
切除的大鼠腭组织接种1 x 10⁶ C类.白色念珠菌185天（A、F、K），*电子飞行指南1*^-/-（B、G、L），*电子飞行指南1*-重组（C、H、M），*bcr1级*^-/-（D、I、N）或*bcr1级*-重组（E，J，O）菌株，并在37°C的PBS中培养24小时，以允许生物膜生长。然后对组织进行SEM（A-E）处理，或用钙氟白色（蓝色；在细胞壁中染色真菌甲壳素）或伴刀豆球蛋白A-德克萨斯红结合物（红色；在细胞膜和ECM中染色甘露糖）染色，并用荧光共聚焦显微镜检查，以在XY（F-J）和XYZ（K-O）视图中显示生物膜。每个面板显示两个重复的代表性图像。比例尺=50μm。

**图3。的作用C类.白色念珠菌EFG1和BCR1在义齿生物膜形成中的作用体内.**
平衡后的大鼠（n=4/组）断奶后食用凝胶饮食，并安装义齿。在接种前4天，在饮用水中给大鼠服用广谱抗生素。每隔3天用1x10接种3次大鼠⁹CFU（循环流化床）C类.白色念珠菌185天（A、F、K），*电子飞行指南1*^-/-（B、G、L），*电子飞行指南1*-重组（C、H、M），*bcr1级*^-/-（D、I、N）或*十亿立方厘米1*-重组（E，J，O）菌株。接种4周后，从接种的大鼠上取下义齿。对义齿进行SEM（A-E）处理，或用钙氟白色（蓝色；在细胞壁中染色真菌甲壳素）或伴刀豆球蛋白A-德克萨斯红结合物（红色；在细胞膜和ECM中染色甘露糖）染色，并用荧光共聚焦显微镜检查，以在XY（F-J）和XYZ（K-O）视图中显示生物膜。每个面板显示2-3只动物的代表性图像。比例尺=50μm。

**图4。的作用C类.白色念珠菌EFG1和BCR1在腭组织生物膜形成中的作用体内.**
平衡后的大鼠（n=4/组）断奶后食用凝胶饮食，并安装义齿。大鼠接种前在饮用水中服用广谱抗生素4天。每隔3天用1x10接种3次大鼠⁹CFU（循环流化床）C类.白色念珠菌185天（A、F、K），*电子飞行指南1*^-/-（B、G、L），*电子飞行指南1*-重组（C、H、M），*bcr1级*^-/-（D、I、N）或*bcr1级*-重组（E，J，O）菌株。接种后4周，从接种大鼠的腭组织中切除。然后对组织样品进行SEM（A-E）处理或用钙氟白色（蓝色；C类.白色念珠菌)或伴刀豆球蛋白A-德克萨斯红结合物（红色；ECM），并通过荧光共焦显微镜检查，以在XY（F-J）和XYZ（K-O）视图中显示生物膜。每个面板显示2-3只动物的代表性图像。比例尺=50μm。

**图5。义齿和腭组织生物膜厚度的定量研究体内.**
平衡后的大鼠断奶后食用凝胶食物，并安装义齿。大鼠接种前在饮用水中服用广谱抗生素4天。每隔3天给大鼠接种3次，每次接种1 x 10⁹ C类.白色念珠菌185天，*efg1型*^-/-或*bcr1级*^-/-应变。（A）在接种后4周，从接种的大鼠中取出义齿和（B）腭组织。样品用钙氟白色（蓝色；在细胞壁中染色真菌甲壳素）或伴刀豆球蛋白A-德克萨斯红结合物（红色；在细胞膜和ECM中染色甘露糖）染色，并通过荧光共聚焦显微镜检查以显示生物膜。生物膜的横切面图像通过600倍放大的共焦显微镜进行可视化，并使用Fluoview软件测量生物膜的深度。图中所示为每组2-3只动物的2个独立实验的累积结果，以及每只动物5个随机区域的评估结果。使用单向方差分析，然后使用Tukey的事后多重比较测试对数据进行分析。*，*P（P）*< 0.05; **,*P（P）*与WT对照组相比<0.01。

**图6。接种后大鼠义齿和腭组织真菌定植水平C类.白色念珠菌生物膜缺陷菌株。**
平衡后的大鼠断奶后食用凝胶食物，并安装义齿。大鼠接种前在饮用水中服用广谱抗生素4天。每隔3天给大鼠接种3次，每次接种1 x 10⁹ C类.白色念珠菌185天，*电子飞行指南1*^-/-或*bcr1级*^-/-应变。每周采集腭部（A）和义齿（B）的拭子样本，为期8周。从拭子悬浮液中评估真菌负荷。图中所示为每组4-5只动物的2项独立实验的累积结果。使用重复测量方差分析（每组的纵向数据）和未配对学生的t吨测试（个人时间点（周），实验与对照）。*，*P（P）*< 0.05; **,*P（P）*< 0.01; ***,*P（P）*< 0.001.

**图7。义齿接种后大鼠的粘膜损伤C类.白色念珠菌生物膜缺陷菌株。**
平衡后的大鼠戴上假牙，断奶后食用凝胶饮食，在饮用水中给予抗生素，每隔3天接种3次，每次接种1 x 10⁹ C类.白色念珠菌185天，*电子飞行指南1*^-/-或*bcr1级*^-/-或重组突变体。接种后4周内，每周采集腭拭子样本。从拭子悬浮液中评估LDH水平。结果代表了在接种后1至4周，每组4至5只动物进行的2项独立实验的累积数据。使用Kruskal-Wallis检验和事后Mann-Whitney U检验对数据进行分析。n.s.，不重要；**，*P（P）*< 0.01; ***,*P（P）*< 0.001.

**图8。接种义齿的大鼠体重随时间的变化C类.白色念珠菌生物膜缺陷菌株。**
平衡后的大鼠戴上假牙，断奶后食用凝胶食物，在饮用水中给予抗生素，并接种3倍于1倍于10倍的抗生素⁹ C类.白色念珠菌185天，*电子飞行指南1*^-/-或*bcr1级*^-/-。在接种后8周内，每组使用3-4只动物对大鼠进行双周称重，数据显示为（a）绝对重量和（B）重量变化百分比（重量变化百分比=接种前第0周的重量/时间点的重量）。使用重复测量ANOVA分析各组个体体重变化的数据。由未配对学生的t吨测试**P（P）*< 0.05.

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1. Pires FR、Santos EB、Bonan PR、De Almeida OP、Lopes MA。巴西无牙患者的义齿口炎和唾液念珠菌。《口腔康复杂志》，2002年；29(11):1115–9. 电子出版2002/11/28。947[pii]。-公共医学

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[8] Budtz-Jorgensen E.与戴可摘义齿相关的口腔粘膜损伤。口腔病理学杂志。1981;10(2):65–80. 电子版1981/04/01。-公共医学

[9] Pires FR、Santos EB、Bonan PR、De Almeida OP、Lopes MA。巴西无牙患者的义齿口炎和唾液念珠菌。《口腔康复杂志》，2002年；29(11):1115–9. 电子出版2002/11/28。947[pii]。-公共医学

[10] Pires FR、Santos EB、Bonan PR、De Almeida OP、Lopes MA。巴西无牙患者的义齿口炎和唾液念珠菌。《口腔康复杂志》，2002年；29(11):1115–9. 电子出版2002/11/28。947[pii]。-公共医学

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