真菌是在细菌,病毒之外能引起人类慢性传染病的一类重要病原体,可以引起浅部和深部真菌病,传染性高,迁延难愈。红色毛癣菌是皮肤癣菌中重要的病原之一,可以引起人类的头癣,甲癣,足癣等浅部感染,同时可以引起免疫抑制患者的深部真菌感染,重者可危及生命。由于真菌是真核生物,与人体细胞有某些类似的结构,因此目前临床上应用的抗真菌药物受到药靶的限制,常常出现毒副作用、耐药性和交叉耐药性等。寻找新的潜在安全、有效的药靶,和发展广谱、低毒、高效、无交叉耐药性的抗真菌药物已经成为现代真菌学的一个重要任务。在筛选候选药靶的技术中,基因芯片技术是最突出的,利用这项技术可进行大规模、高通量、平行性的药物筛选,可在基因水平研究药物的作用机制、药物活性及进行药物毒性评价。本课题组在前期建立红色毛癣菌表达序列标签(EST)文库工作基础上,构建了cDNA芯片,共包含红色毛癣菌EST基因8,997条(其中1,003个对照,包括空白对照、阴性对照和阳性对照),每张芯片上含有10,000个点。本研究利用cDNA芯片技术对氟胞嘧啶、环孢霉素A和FK506三种药物进行了抗红色毛癣菌药物转录谱研究。我们得到了第一张5-氟胞嘧啶处理后的红色毛癣菌基因转录谱,共有474个基因发生了差异性表达,其中196个基因表达上调,278个基因表达下调。参与核苷酸的运输和代谢功能基因CDC21的差异性表达验证了氟胞嘧啶抗真菌作用是抑制胸苷酸合成酶,影响细胞DNA合成、RNA合成和细胞核分裂。新发现的参与转录功能基因E2F1可能是潜在药靶。基因CF1、SNQ2可能与5-氟胞嘧啶潜在耐药机制相关。我们得到第一张环孢霉素A作用后的红色毛癣菌基因转录谱,共有410个基因发生了差异性表达,其中228个基因表达上调,182基因表达下调。参与信号转导机制功能的基因DW686139、DW705207,参与无机离子运输和代谢功能的基因DW692468、DW697092,参与细胞周期调控、细胞分裂和染色体分离功能基因BIK1、CDC25C, KIN4出现差异性表达,验证了环孢霉素A的作用机制是与亲免素Cyclophilin结合后,抑制钙调神经磷酸酶和肽酰-脯氨酸-顺反式异构酶的活性。参与脂质合成代谢基因ERG2的下调表达,验证了环孢霉素A与临床上以脂质合成为药靶的抗真菌药物联用后可以提高杀菌效果的报道。参与翻译,核糖体结构和生物发生功能的基因DW705297编码异亮氨酰-tRNA合成酶,可能是新的潜在药靶。我们得到第一张FK506作用后的红色毛癣菌药物转录谱,共有549个基因发生了差异性表达,其中348个基因表达上调,201个基因表达下调。参与信号转导机制功能的基因DW686139、DW705207、MAPK、MKH1,参与细胞壁、细胞膜生物合成功能基因DW704622、DW699144,参与翻译后修饰、蛋白折叠和分子伴侣功能DW685744,参与氨基酸转运与代谢功能有关基因DW698808和EL790430的差异性表达验证了FK506作用机制是抑制钙调神经磷酸酶活性。参与氨基酸转运与代谢功能基因MET6与麦角固醇和钙调神经磷酸酶抑制剂之间可能存在协同性相互作用,推测MET6可能是潜在的抗真菌药靶。我们用实时定量反转录PCR技术分别对氟胞嘧啶、环孢霉素A和FK506作用后的红色毛癣菌基因转录谱中挑选的差异性表达基因进行验证证明了芯片结果的可靠性。本研究验证了氟胞嘧啶、环孢霉素A和FK506已知的作用机制和作用靶标,同时发现了一些新基因,提示了潜在药靶、潜在药物作用机制和耐药机制,为研发新型抗真菌药物提供了有用的信息。