AbMole 科研用抗生素篇丨 Nystatin（制霉菌素）：经典多烯类抗真菌剂，在念珠菌感染模型与膜通透性研究中的应用

摘要：Nystatin（制霉菌素，AbMole，M3290，CAS No.：1400-61-9）是经典的多烯大环内酯类抗真菌化合物，通过与真菌细胞膜特征甾醇麦角固醇特异性结合形成跨膜孔道，导致胞内离子与小分子泄漏而发挥杀菌活性。作为抗真菌研究的重要分子，Nystatin 广泛用于念珠菌属药物敏感性检测、真菌感染动物模型建立与评价，以及真核细胞膜通透性化方法学研究。

一、Nystatin的分子作用机制
Nystatin（制霉菌素，AbMole，M3290）属于四烯类多烯大环内酯，其刚性大环两亲结构一端为疏水多烯链，可与真菌细胞膜甾醇的疏水核心嵌入结合，多个Nystatin分子寡聚化后形成跨膜孔道，使 K+、Mg2+ 等小分子与离子外泄，膜电位崩解，细胞迅速死亡。由于哺乳动物细胞膜以胆固醇为主，甾醇含量和排布与真菌不同，Nystatin 对真菌的选择毒性显著。上述机制还赋予了Nystatin 独特的工具属性：在特定的浓度下，Nystatin可选择性通透含胆固醇的质膜而不破坏内膜系统，被用于膜修补实验、胞内酶释放动力学及膜片钳研究中的膜穿孔。此外，Nystatin（制霉菌素）还能通过螯合隔离细胞膜脂筏/小窝结构上的胆固醇，破坏小窝膜结构，从而抑制Caveolae（小窝蛋白）介导的内吞。作为抗真菌敏感性检测的阳性化合物，Nystatin 对白色念珠菌的MIC通常处于 1~4 μg/mL 区间，是抗真菌化合物研发的经典对照。

二、Nystatin在细胞层面研究中的应用
在细胞层面，Nystatin（制霉菌素，AbMole，M3290）的主要应用是作为真菌增殖的抑制剂。Nystatin 对多种念珠菌（白念珠菌、光滑念珠菌、克柔念珠菌、热带念珠菌）的中位最低抑菌浓度（MIC）为 4–8 μg/mL，其中白念珠菌 MIC₉₀ 约为 4 μg/mL，浓度依赖地发挥杀菌作用，在 ≥2×MIC时即可快速杀灭多数菌株；对生物膜态念珠菌的 MIC₅₀ 约为31.2 μg/mL。在制剂研究中，脂质体或纳米颗粒包载可显著降低有效浓度（脂质体制剂 MIC 可低至约 1.5 μg/mL），并增强对生物膜的抑制。Nystatin （制霉菌素，AbMole，M3290）还是最常用的打孔剂之一，用于穿孔式膜片钳记录。将含 Nystatin 的电极内液（常用 100–200 μM，或约 250 μg/mL）装入记录电极，封接后 Nystatin（制霉菌素）在细胞膜上形成只允许单价离子通过的小孔，从而在建立电学通道的同时保留胞内大分子与第二信使、避免常规全细胞记录造成的胞质透析。此技术被广泛用于需要维持胞内信号完整性的场景，例如记录神经元、心肌细胞、耳蜗毛细胞的机械－电转导电流，以及 TRP 通道、CRAC 通道等受第二信使和磷酸化状态调控的离子通道。此外，还能利用 Nystatin 可逆、可控地使细胞膜形成通透孔道，该方法能用于制备打孔细胞以研究膜损伤与修复应激；例如在真菌中 Nystatin（制霉菌素）诱导的孔形成被用作模型，考察膜完整性维持蛋白对孔形成剂的应激反应。在哺乳动物细胞，可用 Nystatin 处理后联合碘化丙啶（PI，1–5 μg/mL）染色定量通透化或死亡细胞比例，用于评价膜完整性；也可在脂质体模型膜上通过荧光染料（如 Calcein-钙黄绿素 ）泄漏实验表征膜活性。

三、Nystatin在动物实验研究中的应用
在动物层面，Nystatin（制霉菌素，AbMole，M3290）及其衍生物/制剂主要在真菌感染模型中验证抗真菌活性。在侵袭性念珠菌病与侵袭性肺曲霉病小鼠模型中，Nystatin按 0.125–32 mg/kg腹腔注射、每日一次、持续 96 小时给药，表现出剂量依赖的抑菌效应。在暂时性中性粒细胞减少的小鼠曲霉感染模型中，脂质体 Nystatin 按2 mg/kg/day即可显著保护小鼠免于曲霉诱导的致死，5 mg/kg 于第 1、2、4、7 天给药时生存率达约 90%。在免疫抑制小鼠的口腔念珠菌模型中，Nystatin（制霉菌素）的纳米混悬制剂按 80,000 IU/kg 口服、每日两次、持续 14 天能提高生存率并降低口腔真菌负荷。

范例详解
Small. 2023 Mar 12;e2208063.
AbMole 的 Nystatin（制霉菌素，AbMole，M3290）在上述研究中被用作小窝蛋白介导的内吞通路抑制剂，处理 BEAS‑2B 和 RAW264.7 细胞，用来探究二硫化钼纳米片进入细胞所依赖的内吞途径，通过流式细胞术检测 FITC‑BSA 标记的 MoS₂纳米片的细胞内化水平，以此判断小窝介导内吞是否参与 MoS₂纳米片的胞内摄取过程。

图 Cellular internalization and localization of MoS2 nanosheets

*本文所述均为科研试剂，仅供科学研究参考

四、Nystatin相关细胞实验（文献参考举例）
该方案适配念珠菌药物敏感性检测与膜通透性机制研究。
实验菌株：白色念珠菌 ATCC 90028 或研究用分离株
检测指标与方法：CLSI M27-A3 微量肉汤稀释法测定 MIC（RPMI 1640，35℃，24 h，生长对照 50% 判定）；时间－杀菌曲线（0、2、4、8、24 h 平板计数）；DiOC6 膜电位流式检测；胞外 ATP 发光法；PI 摄取评估膜完整性。
给药浓度：Nystatin 0.125~16 μg/mL 倍比梯度
处理时长：MIC 测定 24 h；机制检测 30 min~4 h
参考文献：Hamilton-Miller J M T. Chemistry and biology of the polyene macrolide antibiotics. Bacteriological Reviews, 1973, 37(3): 166-196.
*注：上述方法来自公开文献，仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同，请参考其他文献调整。*

五、Nystatin相关动物实验（文献参考举例）
该方案适用于黏膜念珠菌感染模型的干预评价。
动物模型：雌激素维持的 BALB/c 小鼠阴道念珠菌病模型
给药配制：Nystatin 以适宜基质配制局部给药制剂，现配现用
给药剂量：参考剂量 10000~50000 U/只（约 0.1~0.5 mg），每日 1 次局部给药
给药方案：感染后 48 h 启动给药，连续 5 天；每日取阴道灌洗液行菌落计数与镜检；终点取阴道组织行 PAS 染色组织学评分，并行真菌载量 qPCR 定量。
参考文献：Fidel P L Jr, Sobel J D. Immunopathogenesis of recurrent vulvovaginal candidiasis. Clinical Microbiology Reviews, 1996, 9(3): 335-348.
*注：上述方法来自公开文献，仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同，请参考其他文献调整。*

六、Nystatin实验操作关键注意事项
1. Nystatin 见光易降解，粉末与溶液均需避光保存，-20℃ 分装储存；
2. 多烯类化合物配制时避免剧烈振荡，防止活性下降；

总结
综上，Nystatin（制霉菌素，AbMole，M3290）以麦角固醇靶向的孔道形成机制，长期以来始终是抗真菌研究与膜生物学工具箱中的经典分子。

参考文献
[1] Hamilton-Miller J M T. Chemistry and biology of the polyene macrolide antibiotics. Bacteriological Reviews, 1973, 37(3): 166-196.
[2] Bolard J. How do the polyene macrolide antibiotics affect the cellular membrane properties? Biochimica et Biophysica Acta, 1986, 864(2): 257-304.
[3] Calderone R A, Fonzi W A. Virulence factors of Candida albicans. Trends in Microbiology, 2001, 9(7): 327-335.
[4] Moyes D L, Wilson D, Richardson J P, et al. Candidalysin is a fungal peptide toxin critical for mucosal infection. Nature, 2016, 532(7597): 64-68.
[5] Fidel P L Jr, Sobel J D. Immunopathogenesis of recurrent vulvovaginal candidiasis. Clinical Microbiology Reviews, 1996, 9(3): 335-348.
[6] Brown G D, Denning D W, Gow N A R, Levitz S M, Netea M G, White T C. Hidden killers: human fungal infections. Science Translational Medicine, 2012, 4(165): 165rv13.