與通常實驗室培養真菌使用葡萄糖之類的發酵類碳源不同，人體腸道內是一個葡萄糖極其貧乏的環境，腸道內微生物能夠獲得的碳源主要是非發酵類碳源，比如氨基酸、乳酸、甘油、N- 乙酰葡糖胺及甘露醇等。因此，有效吸收利用非發酵類碳源對于白色念珠菌在宿主腸道內定植和共生極為重要，但是相關分子調控機制一直都不清楚。上海巴斯德所陳昌斌研究組研究助理黃新華、碩士研究生陳曉慶和何永明，首次發現了線粒體復合物 I 在調控白色念珠菌感知及利用非發酵類碳源甘露醇方面的重要作用。研究結果發現，復合物 I 中編碼泛醌氧化還原酶的亞基（Nuo2）缺失導致該酶催化生成的 NAD＋水平下降，結果造成 NAD＋依賴的甘露醇脫氫酶活性被影響而抑制甘露醇向甘露糖的轉換。甘露糖介導的糖酵途徑關閉導致呼吸鏈電子傳遞受阻而產生大量的活性氧（Reactive Oxygen Species；ROS）。ROS 生成導致甘露醇特異性的信號傳導途徑被激活，包括 Hog1 MAPK 的磷酸化誘導以及轉錄因子 Brg1 表達下調。Brg1 表達的下調抑制菌絲特異性基因如 HWP1 和 ALS3 等的轉錄表達，進而嚴重影響白色念珠菌菌絲生長和生物膜形成。進一步的小鼠體內感染實驗發現，線粒體復合物 I 功能缺失導致白色念珠菌腸道共生能力缺陷，而人為補充發酵類碳源葡萄糖能夠顯著改善復合物 I 突變株的腸道定植，充分說明白色念珠菌利用非發酵類碳源的能力對于其在宿主腸道環境的共生定植至關重要，而線粒體復合物 I 起到了關鍵的調控作用。

研究工作得到了中科院動物研究所研究員詹祥江、軍事醫學科學院微生物流行病研究所研究員周冬生、同濟大學醫學院附屬東方醫院檢驗科教授吳文娟、第二軍醫大學附屬長海醫院皮膚科教授吳建華的大力支持和協作。該項研究獲得國家自然科學基金委、中科院“百人計劃”、國家科技部項目及上海市自然科學基金等項目的經費支持。

線粒體復合物 I 通過調控非發酵類碳源利用促進白色念珠菌菌絲生長、生物膜形成以及宿主腸道內共生的分子機制模式圖