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香港大學領導的研究發現一種天然色素能抑制致病真菌之生長

2013年10月09日

 

香港大學牙醫學院曾偉基博士率領的研究團隊發現，一種植物天然色素能抑制致病真菌之生長。

從茜草(拉丁文學名 Rubia tinctorum L.)根部提取出來的紅紫素普遍被應用於食物染料及中草藥。研究團隊透過一系列生化實驗證明紅紫素能抑制白色念珠菌之生長。白色念珠菌是一種常見之人體致病真菌，能感染免疫系統受損之病人，情況嚴重可致命。

研究團隊發現紅紫素能有效抑制白色念珠菌在塑料表面生長及生成菌膜(也稱生物膜)；它亦能破壞已生成熟之生物膜。相關研究結果已在國際期刋PLoS ONE發表。

生物膜之形成為白色念珠菌其中一種重要之致病因子。研究報告指出，白色念珠菌生物膜對常規抗真菌藥物有較強之抗藥性，紅紫素之抗真菌效能可被發展成嶄新之抗真菌策略。

早前，此期刊文章亦為研究團隊贏得香港大學牙醫學院2012-13年度最佳研究著作獎。研究團隊之其他成員包括美國德克薩斯州大學奥斯汀分校之Bandara博士和香港中文大學生命科學學院方永平教授。

研究報告指出，紅紫素大大減低白色念珠菌在塑料表面生成生物膜之能力，其效力呈濃度依賴關係。加入3µg/mL之的紅紫素可抑制生物膜之形成約44%；提高紅紫素之濃度至10µg/mL更可抑制生物膜之形成達約64%。然而，同等份量之紅紫素對抑制已形成之白色念珠菌生物膜之效用較差，分別為約6%及約37%。研究團隊表示已形成之生物膜結構非常緊密，增加其抗藥性。

研究團隊利用電子顯微鏡掃描白色念珠菌生物膜，發現加入3µg/mL之紅紫素能有效抑制生物膜之形成，並顯示構成生物膜之細胞主要呈現酵母菌狀態，由此證明該濃度之紅紫素足以抑制白色念珠菌轉化為菌絲狀態--另一種致病因子。研究團隊進一步確認紅紫素抑制白色念珠菌轉化為菌絲之效力在液體或固體培養基中並無差異。

為更深入了解紅紫素抑制白色念珠菌之機理，研究團隊揀選了五個對白色念珠菌轉化為菌絲狀態及生物膜之形成有關之基因(ALS3、ECE1、HWP1、HYR1及RAS1)，並檢測其表達水平。結果顯示紅紫素減低基因表達水平，嚴重影響白色念珠菌細胞壁之構成。

由於白色念珠菌需先轉化為菌絲狀態以形成生物膜，研究團隊認為紅紫素對白色念珠菌之抑制能力會是一個有效之抗菌策略。再者，紅紫素不會影響人類細胞，其臨床價值不容忽視。

此研究計劃由香港大學基本研究基金計劃及香港特別行政區政府食物及衛生局控制傳染病基金支持。

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資料來源：Tsang PWK, Bandara HMHN, Fong WP. Purpurin suppresses Candida albicans biofilm formation and hyphal development. PLoS ONE 2012;7:e50866.

在Medline link的研究文獻：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23226409

免費瀏覽全文：http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0050866

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