曲霉是自然界中分布极为广泛的丝状真菌。在医学界,随着高效广谱抗生素的广泛应用、抗肿瘤治疗的深入开展,器官移植和外科其他介入性治疗的不断应用,侵袭性曲霉感染的发生呈现上升趋势。而在各种曲霉感染的药物治疗方面,与日新月异、种类繁多的其他抗菌药相比,抗真菌药物研究进展缓慢。目前治疗深度曲霉感染的临床一线药物主要是伊曲康唑(ITZ)和伏立康唑(VRC)。然而,已经发现越来越多的临床分离菌对唑类药物产生耐药性。目前国际上公认的真菌抗药性产生的可能机理和途径,有的真菌细胞会启动多药抗性蛋白PDR的表达并行使功能,将唑类药物(azole)作为底物泵出胞外；还有的真菌细胞会通过改变药靶——麦角固醇的合成,减少唑类药物毒害。除了以上两种传统的机制以外,现在越来越多的研究表明当真菌处在有唑类药物的环境中时,药物通过对细胞膜施压从而激活真菌细胞逆境响应途径。之前的研究发现Ca2+作为细胞信使的基础,通过改变胞浆Ca2+与胞内钙库或胞外Ca2+之间的浓度梯度来影响各种生理活动,包括生长、发育、增殖、分泌、物质运输以及逆境响应等,而传递这种信号依靠钙离子通道或者钙离子的转运子、胞内钙离子受体以及下游靶蛋白组成的钙信号系统。于是本文深入探究了钙信号系统与曲霉药物应答的关系。我们分别利用模式真菌构巢曲霉和烟曲霉作为研究材料,采用胞外钙离子信号阻断剂EGTA、及钙信号系统重要蛋白的缺失菌株背景条件下,测试曲霉对药物的敏感性。正如我们预测,钙离子螯合剂2mM EGTA分别和次抑菌浓度的ITZ (0.1μ g/ml)、VRC(0.12μg/ml)共给药可以明显抑制曲霉生长。用E-test法测得加入2mM EGTA后,ITZ对构巢曲霉的抑菌浓度从1.5μg/ml降低至0.75μg/ml。缺失钙信号系统的重要蛋白calcineurin (CnaA)或下游转录因子CrzA时,构巢曲霉对唑类药物超敏感,然而当缺失钙离子通道蛋白MidA、CchA时,构巢曲霉对唑类药物的敏感性降低。我们进一步探究Ca2+信号途径中各组分是如何影响曲霉对唑类药物的敏感性。我们用Rh123模拟药物作为药物外排泵底物,通过流式细胞仪测荧光亮度,发现调节Ca2+浓度(加入2mM EGTA),可以调节药物外排泵的活性,使得胞内荧光亮度增加1倍；通过HPLC的方法测定提取出的Ca2+信号途径中重要蛋白缺失菌株中的麦角固醇的含量。我们发现在敲除了钙信号系统的重要蛋白calcineurin (CnaA)时,其中的麦角固醇含量相对野生型降低至88.6%,而敲除了钙离子通道蛋白MidA、CchA时,其中的麦角固醇含量相对野生型增加了7%。进而我们以条件致病菌——烟曲霉作为材料,钙离子螯合剂5mM EGTA分别和次抑菌浓度的ITZ (0.7μg/ml)、VRC(0.72μg/ml)共给药可以明显抑制烟曲霉生长,说明Ca2+信号途径也调节了烟曲霉对唑类药物的敏感性。基于此,我们进一步利用大蜡螟做活体实验证明EGTA和唑类药物联用比唑类药物单用更好的治疗烟曲霉感染,可以延缓感染烟曲霉的大蜡螟的死亡速率。综上所述,钙离子通过影响药物外排泵的活力,调节曲霉对唑类药物的敏感性；钙信号系统主要蛋白通过影响唑类药物药靶——麦角固醇的合成,调节曲霉对唑类药物的敏感性；将机制研究的成果应用于实践,治疗烟曲霉感染的大蜡螟时,钙离子螯合剂和唑类药物联合效果好于唑类药物单用。本研究成果意义在于可以采用钙信号系统的阻断剂或抑制剂和目前抗真菌临床一线药物-唑类药联合使用来对付临床上出现的耐药菌株。因此,将为控制真菌的耐药性和改进现有的治疗策略提供新思路。