综述：电刺激作为一种新兴的抗真菌治疗策略

《Cell Reports Physical Science》：Electrical stimulation as an emerging antifungal therapeutic strategy

本综述系统阐述了电刺激（ES）作为抗真菌新疗法的前沿进展。文章重点探讨了ES对病原真菌（如白色念珠菌）的多靶点抑制作用（包括破坏细胞壁/膜、抑制生物膜形成等）及其对宿主免疫反应（如调节巨噬细胞极化）的双重影响，分析了不同ES参数（直流/脉冲电流）的作用机制，并展望了智能电疗设备（electroceuticals）的转化前景，为克服传统抗真菌药物的耐药性和毒性问题提供了新思路。

　　

电刺激参数与设备

电刺激（ES）根据电流方向变化可分为直流电（DC）、交流电（AC）和脉冲电流/电场（PC/PEF）。DC因成本低、无热效应且易于局部治疗而被广泛采用，但其电解副产物可能引起组织刺激。PC的效能则取决于电场强度、脉冲宽度、频率、波形和极性等多重参数。纳米秒脉冲电场（nsPEF）通过非热机制发挥作用，能显著降低热损伤风险。电疗设备的发展趋势是微型化、便携化和智能化，例如集成传感功能的电化学绷带（e-bandage）和生物集成活体电子（ABLE）系统，可实现实时监测和按需灭菌。

ES作用于细胞的分子机制

ES通过改变跨膜电位，影响离子通道、膜蛋白和细胞骨架，进而调控细胞迁移、增殖和代谢。其分子机制包括：（1）破坏细胞表面结构化水层，引起Ca²⁺、Na⁺、K⁺等离子流紊乱；（2）极化膜表面带电受体，激活下游信号通路；（3）电渗力（F_HD）和静电力（F_e）驱动膜成分（如脂筏）重分布；（4）干扰细胞间法拉第电流，影响代谢过程。这些机制共同将电信号转化为细胞内生物学响应。

ES抗真菌的作用机制

ES通过多靶点作用直接抑制真菌：（1）改变细胞壁结构，增加甘露聚糖含量并降低β-葡聚糖，提升药物渗透性；（2）破坏细胞膜完整性，引起膜去极化和离子稳态失衡，导致内容物泄漏；（3）抑制生物膜形成，通过下调EAP1、BCR1等黏附相关基因表达；（4）阻遏形态转换（如酵母-菌丝转化），降低真菌毒力；（5）干扰代谢，抑制ATP合成和外排泵功能，逆转唑类耐药性。高强度ES还可通过诱导Caspase依赖性凋亡（如Ca²⁺介导的线粒体途径）清除真菌。

ES对宿主细胞的影响

ES通过调控免疫细胞募集（如巨噬细胞向阳极迁移）、抑制过度炎症（如降低IL-1β、IL-6分泌）和促进组织修复（如增强成纤维细胞增殖、胶原沉积）间接辅助抗感染。然而，ES对Th17细胞的抑制可能削弱抗真菌免疫，需优化参数以平衡疗效与安全性。

电化学副产物的调控

电解产生的pH极端变化、H₂O₂、HClO等物质可增强抗真菌效果，但可能损伤宿主组织。新型电疗设备通过选用生物相容性电极材料（如MXene）、集成缓冲系统或智能给药模块，实现对副产物的精准控制。

挑战与展望

当前ES抗真菌研究面临菌种覆盖面窄、参数未标准化、体内实验不足等挑战。未来需结合多组学技术筛选广谱靶点，开发闭环智能电疗系统，并通过临床前模型验证其安全性与协同疗效，推动ES成为对抗耐药真菌感染的有力工具。