白色念珠菌（Candida albicans）作为念珠菌属中最常见的一种条件致病菌,感染率和死亡率逐年升高。在机体正常时其主要寄生在人体或畜禽的粘膜上,由于抗生素的大量使用、化疗和放疗以及医学技术的日益发达,使得白色念珠菌的正常菌群遭到破坏,进而失调,引起各种形式的念珠菌病,从慢性浅表真菌感染到严重的播散性感染。白色念珠菌感染同时发生在畜禽和小动物身上,由于畜禽舍的不卫生、不通风,使得畜禽的粪便中存在大量白色念珠菌,污染饲料、饮水等。氟康唑（Fluconazole）为一种广谱抗真菌药物,对包括白色念珠菌在内的很多真菌都较为敏感,具有广泛分布于各组织器官、溶解性强、几乎没有不良反应等特点。ERG11为氟康唑抗菌的靶向基因,氟康唑能够改变14α去甲基酶的作用,在膜上发挥作用,阻止麦角甾醇生成,使膜的稳定性遭到破坏,进而产生有毒产物后,使菌发生死亡。但由于氟康唑只能抑菌而不能杀菌,故白色念珠菌对氟康唑的耐药性正在逐渐增加。所以寻找能够与氟康唑联合抗真菌的药物迫在眉睫。大蒜素（Allicin）是从新鲜大蒜中提取的一种含硫化合物。大蒜素可以抑制多种细菌和真菌,甚至能够将其杀灭,如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等。大蒜素能够使各类真菌的蛋白质灭活,已报道的大蒜素抗菌机理是使巯基发生氧化,含有巯基的胱氨酸、谷胱氨酸等化合物能够彼此竞争从而产生抑制作用,抑制酶的活性进而影响菌体新陈代谢,起到抑制甚至杀灭真菌的作用。联合用药是目前治疗真菌的首要策略,故在本研究中我们选择氟康唑和大蒜素联合抗真菌,并探讨其联合抗白色念珠菌的体内外活性。在接触药物或化学物质时,测量基因表达能够帮助我们理解药物在细胞和生物体中的作用机制。随着人类及各物种的全基因组测定的完成,使人们越来越多地了解了生命的本质,但我们还需要进一步探索基因的转录调控、互作与表达及其生物学功能。基因芯片能够携带、分析、处理信息,为更加全面、准确地了解基因信息提供了帮助。故本研究通过制备生物芯片来检测药物作用后白色念珠菌诱导基因的表达谱,得到差异基因,阐明氟康唑单独、大蒜素单独、氟康唑/大蒜素联合抗真菌的作用机制。首先,我们对氟康唑和大蒜素协同抗白色念珠菌的体外活性进行考察。一方面,为了评价氟康唑单独、大蒜素单独、氟康唑/大蒜素联合应用效果,我们采用抗真菌药物敏感试验和棋盘稀释法进行单独和联合药敏试验,结果表明,氟康唑和大蒜素分别单独有一定的抗白色念珠菌活性,并且氟康唑和大蒜素联合在抗白色念珠菌活性上显示出协同作用;本研究在分析联合药敏试验结果方面使用了两种重要模型:FICI模型和△E模型,我们发现这两种模型在评价氟康唑和大蒜素联合抗白色念珠菌协同效果上具有较好的一致性,均表明氟康唑和大蒜素有协同抗白色念珠菌作用。另一方面,我们运用琼脂点板实验验证了氟康唑和大蒜素体外联合应用的抑菌效果,结果表明,氟康唑和大蒜素体外联合抗白色念珠菌效果明显强于两药的单独应用。第三方面,为了筛选用于微阵列的亚抑制浓度,我们绘制了白色念珠菌生长曲线,筛选出64μg/m L氟康唑、16μg/m L大蒜素以及64μg/m L+16μg/m L氟康唑/大蒜素组合为后续微阵列实验中的最适药物处理浓度。这些结果共同表明,氟康唑和大蒜素体外有协同抗白色念珠菌作用,并且联合应用的抑菌效果明显强于两药单独应用。其次,为了探索氟康唑和大蒜素协同抗白色念珠菌的作用机制。我们首先将白色念珠菌暴露在亚抑制浓度的氟康唑、大蒜素以及氟康唑/大蒜素组合,然后通过商品化的C.albicans genome 70-mer寡核苷酸芯片来检测白色念珠菌诱导的基因表达谱,并进行生物信息学分析。我们发现,与未被处理的菌体转录组相比,氟康唑单独、大蒜素单独和氟康唑/大蒜素组合作用后,分别有149、944和573个基因发生了差异调控（上调或者下调变化≥2倍数）;在氟康唑单独、大蒜素单独及氟康唑/大蒜素组合调控的差异基因中,分别有126、338和260个基因的转录水平显著增加,分别有23、606和313个基因的转录水平显著减少。GO分析表明,氟康唑的作用机制是差异调节脂肪酸和麦角甾醇合成途径、转运、药物反应等通路相关基因,包括ERG11、RBT51、PHR1等;大蒜素的作用机制是差异调节碳水化合物代谢过程、DNA代谢过程、生物膜形成等通路相关基因,包括GAL10、RPO41、PGA7等;氟康唑/大蒜素组合的作用机制是差异调节丝状生长、化学刺激、RNA代谢过程等通路相关基因,包括ZCF2、NCP1、NOG1等。接下来,我们还利用实时荧光定量RT-PCR验证了选取的11个氟康唑、大蒜素以及氟康唑/大蒜素组合处理的C.albicans genome70-mer寡核苷酸芯片差异基因结果的可靠性和准确性:SOD1、SAP9、SAP10、IHD1、PIL1、ERG1、ERG3、ERG5、ERG6、ERG11和ERG25,结果表明,实时荧光定量RT-PCR结果和寡核苷酸芯片结果相一致性。最后,我们对氟康唑/大蒜素协同抗白色念珠菌的体内活性进行考察。为了进一步验证氟康唑、大蒜素、氟康唑/大蒜素组合的体内抗白色念珠菌活性,我们建立了白色念珠菌感染小鼠模型,并在体内从感染小鼠的生存率、生存状态、肺脏菌落数、免疫器官脏器系数、病理变化等方面考察了氟康唑、大蒜素、氟康唑/大蒜素组合的体内抗白色念珠菌活性。结果发现,与氟康唑或大蒜素单独治疗相比,氟康唑/大蒜素组合治疗能够显著提高小鼠的存活率,改善小鼠的生存状态,减少肺脏白色念珠菌菌落的聚集,并且对感染小鼠的免疫系统起到一定的恢复作用,较好地保持了肺泡的完整性及减少炎性细胞浸润。以上结果表明,氟康唑和大蒜素组合对白色念珠菌小鼠具有良好的体内治疗效果。总之,本研究通过体外抗真菌药物敏感试验、高通量棋盘稀释法和琼脂点板实验等抗真菌活性检测系统及FICI和△E协同分析模型,结合体内动物模型,系统地考察并发现氟康唑/大蒜素组合具有体内外协同抗白色念珠菌活性。我们是国内外首次通过△E模型表明氟康唑/大蒜素组合具有体外协同活性,也是国际上首次关于氟康唑和大蒜素协同作用机制的全基因组生物芯片转录组学的研究报道。这为唑类药物和大蒜素联合作为抗真菌新药开发打下了坚实的理论和物质基础。