張連英　丁朋曉　楊正久　譚立志

[摘要] 鉤端螺旋體外膜蛋白是鉤端螺旋體外膜的重要組成成分，也是鉤體一種重要的抗原分子。既有免疫原性又有免疫保護(hù)作用。大量的研究表明，鉤體外膜蛋白是鉤體重要疫苗分子之一?，F(xiàn)就鉤端螺旋體外膜蛋白的研究情況作一綜述。

[關(guān)鍵詞] 鉤端螺旋體；成分；疫苗分子；研究情況

[中圖分類號(hào)] R377.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-0616（2013）09-44-02

鉤端螺旋體（簡(jiǎn)稱鉤體）是一種細(xì)長(zhǎng)、柔軟、呈螺旋狀的原核細(xì)胞型微生物。外膜是鉤體的一種重要結(jié)構(gòu)，可以維持鉤體的螺旋狀，而且有鉤體抗原分子分布在外膜中。鉤體的外膜還與鉤體的致病性、吸附性及免疫性有關(guān)。鉤體外膜蛋白是鉤體外膜的一種重要化學(xué)成分，研究表明鉤體外膜蛋白的結(jié)構(gòu)、類型不同可導(dǎo)致鉤體具有不同的致病能力。所以，通過(guò)研究問(wèn)號(hào)狀鉤體外膜蛋白的生物學(xué)特征，有利于鉤體疫苗的研制和鉤體致病機(jī)制的探討。

1 鉤體外膜及外膜蛋白的研究進(jìn)程

鉤體外膜第一次分離是在1972年，由Auran完成。分離后用致病鉤體株和非致病鉤體株的外膜分別注入動(dòng)物體內(nèi)，實(shí)驗(yàn)表明用不同毒力的鉤體株需要不同的劑量，而且產(chǎn)生的免疫效果也不同[1]。我國(guó)鉤體外膜的分離是在1988年，經(jīng)研究表明不同致病性鉤體，其外膜蛋白的分子結(jié)構(gòu)明顯也不同[2]。進(jìn)一步研究表明，鉤體外膜蛋白的含量在不同毒力的鉤體株間也有著顯著的不同[3]。而且鉤體外膜化學(xué)成分多，很難把外膜蛋白分離純化出來(lái)[4]。直到1991年鉤體外膜蛋白從流感傷寒型鉤體株中分離出來(lái)，并純化該蛋白質(zhì)后發(fā)現(xiàn)在不同毒力鉤體間都存在，將其命名為OmpL1[5]，1997年張燕華等[6]從賴型鉤體中分離純化出了外膜蛋白OmpL39。從1996年開(kāi)始連續(xù)發(fā)現(xiàn)了幾種外膜脂蛋白，但是對(duì)鉤體外膜蛋白的研究進(jìn)程還是比較緩慢。

2 鉤體外膜蛋白的類型及生物學(xué)特點(diǎn)

鉤體外膜蛋白是鉤體外膜中的重要成分，具有致病性和免疫原性。鉤體外膜蛋白有以下3種類型：第1種為有10個(gè)跨細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的跨膜蛋白OmpL1；第2種是有脂盒結(jié)構(gòu)、量最多、不跨細(xì)胞膜的外膜脂蛋白，這一種外膜蛋白有LipL32[7]、LipL36[8]、LipL41[9]、LipL21[10]；第3種為可以連接鉤體內(nèi)外膜的外周膜蛋白LipL45[11]；第4種是既沒(méi)有跨細(xì)胞膜又沒(méi)有脂盒的OmpA，其中OmpA中有Loa22[12]、Omp52[13]等。

2.1 跨細(xì)胞膜蛋白OmpL1

OmpL1是第一個(gè)在問(wèn)號(hào)狀鉤體發(fā)現(xiàn)的，而且是唯一的穿膜蛋白。包含320個(gè)氨基酸，31 kDa的分子量，963bp的結(jié)構(gòu)基因，結(jié)構(gòu)基因里有一個(gè)前導(dǎo)肽和酶切位點(diǎn)。前導(dǎo)肽有24個(gè)氨基酸，酶切位點(diǎn)是I類引導(dǎo)肽酶。Shang等[9]、Exner等也研究發(fā)現(xiàn)OmpL1是一種穿孔蛋白，有毒力的鉤體中都有OmpL1，而無(wú)毒力的鉤體中不存在OmpL1。

2.2 鉤體外膜脂蛋白

外膜脂蛋白是鉤體含量最多的蛋白，大多存在有毒力的鉤體中。堿基序列和氨基酸序列高度保守，氨基酸序列中有一個(gè)信號(hào)肽和信號(hào)肽的切割位點(diǎn)。切割位點(diǎn)位于鉤體外膜的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)。外膜脂蛋白根據(jù)蛋白的分子量來(lái)命名，如分子量是21 kDa的LipL21。還有LipL32、LipL36和LipL41，這些蛋白可能與鉤體的致病有關(guān)。LipL21只位于鉤體外膜表面的蛋白，在任何條件下都可以表達(dá)[14]，信號(hào)肽在氨基酸的末端，由17個(gè)氨基酸組成。LipL32位于鉤體細(xì)胞膜的外膜，是含量最多的脂蛋白，信號(hào)肽由19個(gè)氨基酸構(gòu)成。其氨基酸序列和堿基序列在致病鉤體中高度保守。LipL36位于鉤體外膜，但不分泌到鉤體的表面，信號(hào)肽由20個(gè)氨基酸構(gòu)成。LipL36的表達(dá)受溫度調(diào)節(jié)，在30℃時(shí)可以表達(dá)，當(dāng)溫度上升到37℃時(shí)不表達(dá)。而且球霉素也可以抑制LipL36的表達(dá)。LipL41位于鉤體細(xì)胞膜的內(nèi)外膜表面，信號(hào)肽由19個(gè)氨基酸構(gòu)成。LipL41的表達(dá)同樣受到球霉素的抑制。

2.3 鉤體外周膜蛋白LipL45

LipL45與鉤體細(xì)胞膜的內(nèi)外膜相連接，可以幫助脂蛋白的分泌和運(yùn)輸。LipL45的分子量是45 kDa，氨基酸是388個(gè)，結(jié)構(gòu)基因是1164 bp。信號(hào)肽由21個(gè)氨基酸組成。經(jīng)研究證實(shí)LipL45是一種與鉤體毒力相關(guān)的蛋白，而且在其羧基端有一個(gè)分子量為31 kDa的抗原。

2.4 鉤端螺旋體OmpA蛋白

具有OmpA結(jié)構(gòu)的鉤體外膜蛋白有Loa22和Omp52。Loa22是由Nobuo等[15]研究發(fā)現(xiàn)的新蛋白，其羧基端編碼OmpA。Loa22有195個(gè)氨基酸，結(jié)構(gòu)基因由585 bp組成。Nobuo Koizumi和朱海龍等研究發(fā)現(xiàn)Loa22存在所有致病性鉤體中，而且其氨基酸序列和堿基序列在所有的致病鉤體中高度保守。Loa22還可以維持鉤體的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。Omp52由1317 bp組成，編碼456個(gè)氨基酸，存在致病鉤體中，而且高度保守。在非致病鉤體中不表達(dá)的。

3 鉤體外膜蛋白的致病性和免疫性

鉤體可以粘附人體的皮膚和黏膜，通過(guò)破損的皮膚黏膜進(jìn)入體內(nèi)，引起肝肺出血，甚至引起腎衰竭。鉤體引起多種組織器官損傷與鉤體產(chǎn)生的毒素和多種細(xì)胞因子有關(guān)。細(xì)胞因子的分泌需要鉤體外膜蛋白與細(xì)胞膜上的Toll樣受體結(jié)合。當(dāng)鉤體外膜蛋白與Toll受體結(jié)合后可以刺激細(xì)胞產(chǎn)生腫瘤壞死因子、白介素-6和白介素-8[16]。這些細(xì)胞因子可以誘發(fā)炎癥反應(yīng)，使人體體內(nèi)電解質(zhì)紊亂、細(xì)胞損傷。鉤體外膜蛋白可以誘導(dǎo)人體產(chǎn)生體液免疫應(yīng)答。鉤體外膜蛋白可以刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體IgG，而且對(duì)同型鉤體具有保護(hù)作用[17]。鉤體外膜蛋白還可以誘導(dǎo)人體產(chǎn)生細(xì)胞免疫應(yīng)答，研究證明鉤體外膜蛋白可以誘導(dǎo)人體產(chǎn)生腫瘤壞死因子、干擾素和白介素等細(xì)胞因子[18]。

鉤體是鉤端螺旋體?。ê?jiǎn)稱構(gòu)體?。┑牟≡w，鉤體病呈世界流行。我國(guó)是受鉤體病嚴(yán)重危害的國(guó)家之一。研制出高效的鉤體疫苗是預(yù)防鉤體病最有效的措施。但是，目前研制出來(lái)的疫苗不能產(chǎn)生很好的免疫保護(hù)作用。鉤體外膜蛋白在所有的致病鉤體中保守，具有很好的免疫性，所以研究鉤體外膜蛋白就有助于鉤體疫苗的研制。而且，2003年賴型賴株的致病鉤體基因組測(cè)序完成有利于鉤體外膜蛋白的研究[19]，可以通過(guò)對(duì)鉤體外膜蛋白的研究為鉤體病的預(yù)防提供理論依據(jù)。

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（收稿日期：2013-04-15）