管成康+管帥

摘 要：單增李斯特菌感染機(jī)體后在多種毒力因子的作用下可致李斯特病的發(fā)生。為了抵御LM的感染，在感染初期宿主細(xì)胞啟動自噬系統(tǒng)抑制LM的增殖，細(xì)胞自噬的過程是在自噬相關(guān)蛋白的作用下完成的，LM誘導(dǎo)的自噬與LM的溶血素O和宿主細(xì)胞的NOD1有關(guān)。靶向LM的自噬至少有2種途徑：一種是細(xì)菌成分LLO和Ub-p62-LC3，另一種是識別細(xì)菌的侵入過程路徑NOD1-Atg16L-LC3。一旦LM在細(xì)胞質(zhì)中開始增殖，在磷脂酶A和肌動蛋白A的作用下就可以逃脫自噬。

關(guān)鍵詞：單增李斯特菌；細(xì)胞自噬；溶血素O；宿主細(xì)胞

中圖分類號：R392 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.024

產(chǎn)單核細(xì)胞李斯特菌（Lisetria monocytogenes，LM）簡稱“單增李斯特菌”，是李斯特氏菌屬的最重要病原菌， 人獸共患李斯特菌，屬于細(xì)胞內(nèi)寄生的革蘭氏陽性桿菌，主要通過食用被LM污染的食品感染，比如未經(jīng)高溫消毒的乳制品和未煮熟的肉類，引發(fā)人的腦膜炎、發(fā)熱性敗血性胃腸炎、孕婦母嬰和圍產(chǎn)期感染。為了抵御LM的感染，宿主細(xì)胞啟動先天免疫系統(tǒng)防御，細(xì)胞自噬就是其中的一道防線。

1 LM的致病過程和毒力因子

單增李斯特菌的致病過程是在多種毒力因子的作用下完成的，毒力因子主要包括內(nèi)化素、溶血素O、磷脂酰肌醇特異性磷脂酶和肌動蛋白聚合蛋白A（Actin polymerzing protein A，ActA）等。致病過程可分為4個階段：內(nèi)化（入侵）、逃離吞噬泡、增殖和細(xì)胞間傳播。在內(nèi)化過程中，菌體表面蛋白內(nèi)化素與宿主細(xì)胞膜受體結(jié)合并相互作用，引發(fā)細(xì)胞膜對菌體的漸進(jìn)包裹陷入到細(xì)胞內(nèi)，形成吞噬泡，從而完成入侵過程。為了避免被吞噬泡中的酶溶解，LM會通過李斯特菌溶血素O（Listerialisin O，LLO）和磷脂酰肌醇特異性磷脂酶的裂解作用，溶解吞噬體膜，逃逸吞噬泡進(jìn)入到宿主細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，并在細(xì)胞質(zhì)中快速增殖，同時細(xì)菌依賴自身的ActA形成彗星式的尾巴推動菌體向細(xì)胞膜移動，使細(xì)胞膜形成突起，再被臨近細(xì)胞內(nèi)吞，從而完成細(xì)胞間的傳播。圖1為LM感染的過程。

2 細(xì)胞自噬

2.1 細(xì)胞自噬的概述

細(xì)胞自噬是細(xì)胞在外界環(huán)境因素（比如饑餓、低氧和微生物感染等）的影響下，對細(xì)胞內(nèi)受損的細(xì)胞器、錯誤折疊的蛋白質(zhì)或病原微生物進(jìn)行降解的生物過程。細(xì)胞通過自噬可保護(hù)

其自身免受病原微生物的感染，重新獲得所必需的氨基酸、脂肪酸和核酸等營養(yǎng)物質(zhì)，維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和代謝平衡，從而使細(xì)胞在不利的生存條件下得以生存。如果細(xì)胞自噬出現(xiàn)紊亂，就可能會導(dǎo)致疾病的發(fā)生。

2.2 細(xì)胞自噬的方式和過程

哺乳動物的細(xì)胞自噬可分為3種主要方式：大自噬（macroautophagy）、小自噬（microautophagy）和分子伴侶介導(dǎo)的自噬（chaperone-mediated autophagy，CMA）。大自噬是指由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)來源的膜包繞待降解物形成自噬體，然后與溶酶體融合并降解其內(nèi)容物；小自噬是指溶酶體的膜直接包裹長壽命蛋白等，并在溶酶體內(nèi)降解；分子伴侶介導(dǎo)的自噬是指細(xì)胞質(zhì)內(nèi)蛋白與分子伴侶結(jié)合后被轉(zhuǎn)運到溶酶體腔中，然后被溶酶體酶消化。

我們經(jīng)常提到的自噬是指大自噬，其基本過程可分為4步：①誘導(dǎo)成核。在外界環(huán)境刺激下，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜凹陷形成雙層膜結(jié)構(gòu)，把受損的細(xì)胞器或錯誤折疊的蛋白質(zhì)包圍。②自噬小泡形成。在自噬相關(guān)蛋白（Autophagy-related，Atg）5，8，12和磷脂酰乙醇胺/微管相關(guān)蛋白1輕鏈3（microtubule-associated Protein 1 light chain 3，LC3）II的參與下，雙層膜結(jié)構(gòu)不斷延伸，最終完全包裹內(nèi)容物，形成自噬小泡。③與溶酶體融合。成熟的自噬體在Atg2、Atg9及Atgl8的參與下與溶酶體融合形成自噬溶酶體。④內(nèi)容物降解。在溶酶體的作用下，自噬性溶酶體中內(nèi)容物被降解成小分子物質(zhì)并釋放到細(xì)胞質(zhì)中被細(xì)胞重新利用。圖2為大自噬的過程。

3 LM感染過程中的細(xì)胞自噬及逃避

3.1 LM誘導(dǎo)的自噬

自噬被認(rèn)為是抵抗細(xì)胞內(nèi)微生物免疫反應(yīng)的一部分，被看作機(jī)體抵御病原入侵的第二道防線，主要是通過包裹病原微生物形成吞噬體后與溶酶體融合，利用溶酶體中的酶對病原體進(jìn)行降解。但是，有一些病原體能夠通過特定的機(jī)制阻止吞噬體和溶酶體的融合，從而逃避溶酶體中酶的溶解繼續(xù)生存和增殖，其中，LM就被認(rèn)為是可以逃離自體吞噬細(xì)胞的病原體。

最新研究表明，LM感染宿主細(xì)胞后可誘發(fā)自噬反應(yīng)，抑制野生型和DactA突變株的生長，破壞LM在細(xì)胞與細(xì)胞間的傳播，在自噬缺陷的細(xì)胞內(nèi)，感染早期LM生長加劇。一旦在細(xì)胞溶質(zhì)中開始增殖，細(xì)菌的增長率就不再改變，而且在感染早期伴隨著自噬細(xì)胞內(nèi)的細(xì)菌出現(xiàn)區(qū)域化。因此，在LM感染初期（包括細(xì)菌的內(nèi)化、打孔溶解吞噬泡和細(xì)菌釋放進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)），靶向LM的自噬限制早期細(xì)菌的生長。

自噬對抗病原的路徑包括Atg/LC3路徑、Ub-NDP52-LC3路徑、Ub-p62-LC3路徑以及NOD1/NOD2-Atg16L-LC3路徑。關(guān)于LM誘導(dǎo)細(xì)胞自噬路徑的研究，Meyer-Morse 等證實，在LM誘導(dǎo)宿主細(xì)胞發(fā)生自噬的過程中，自噬的誘導(dǎo)依賴LLO的表達(dá)，LLO破壞的囊泡膜的殘余物足以誘導(dǎo)自噬；Travassos等使用小鼠成纖維細(xì)胞證實，NOD1和ATG16招募到LM進(jìn)入到質(zhì)膜的位置，LC3的陽性水平在NOD-/-小鼠胚胎成纖維細(xì)胞中遠(yuǎn)低于在NOD+/+的成纖維細(xì)胞中，由于LLO缺陷的LM在NOD+/+和NOD-/-的細(xì)胞中都不能用LC3裝飾，提示NOD1和自噬路徑間存在著功能上的聯(lián)系。在這個聯(lián)系中，LLO破壞的質(zhì)膜成為自噬的靶點。這些結(jié)果提示靶向LM的自噬至少有兩2途徑：一種是細(xì)菌成分LLO和Ub-p62-LC3，另一種是識別細(xì)菌的侵入過程路徑NOD1-Atg16L-LC3。圖3所示為LM誘導(dǎo)的自噬。

3.2 LM逃避自噬的路徑

LM避免自噬主要涉及到PlcA和ActA，并且這些因子的每一個對于LM在巨噬細(xì)胞中生長都可能存在，PlcA阻止了LC3脂肪化，推測是通過阻止PI3P的形成來發(fā)揮作用的。ActA在自噬逃脫中起重要作用，內(nèi)化蛋白Inlk與穹窿體主蛋白（major vault protein，MVP）一起裝飾細(xì)菌表面來逃脫自噬的識別，Ink-MVP相互作用和肌動蛋白聚合是同一路徑的兩個過程：Inlk可招募MVP到細(xì)菌表面，隨后ActA替代Inlk，actin替代MVP來裝飾細(xì)菌阻止泛素蛋白（Ub）的招募/形成，p62的識別和LC3的招募。圖4為LM逃離自噬的策略。

4 結(jié)束語

LM在感染宿主細(xì)胞過程中，其致病過程是由多種毒力因子共同發(fā)揮作用，同時在毒力因子LLO的作用下，宿主細(xì)胞通過不用路徑在感染初期通過自噬對LM進(jìn)行防御。一旦在細(xì)胞質(zhì)中開始增殖，LM通過毒力因子PlcA和ActA的作用來逃脫自噬。雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LM誘導(dǎo)的細(xì)胞自噬的2條路徑和與LM逃脫自噬有關(guān)的2個毒力因子，但是LM誘導(dǎo)自噬的其他路徑及逃脫自噬的機(jī)理目前還不十分清楚，這也是以后科研工作者努力的方向。

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〔編輯：劉曉芳〕