王野
【摘 要】糞腸球菌能在不同環(huán)境中生長存活,對(duì)外界環(huán)境抵抗力較強(qiáng),部分屬于動(dòng)物腸道中的正常菌群,還有部分在長期的進(jìn)化中出現(xiàn)了毒力基因。近年來,糞腸球菌感染人和動(dòng)物的報(bào)道日益增加,逐漸得到人們的廣泛關(guān)注。論文綜述了糞腸球菌的主要致病性及毒性基因,為防制動(dòng)物糞腸球菌感染提供參考。
【關(guān)鍵詞】糞腸球菌;毒性因子;致病
糞腸球菌為兼性厭氧革蘭陽性球菌,是人類和動(dòng)物胃腸道正常茵群之一,也廣泛分布于土壤、水、食物中,近年來糞腸球菌引起的感染呈上升趨勢(shì)[1]。這些機(jī)體感染大多數(shù)發(fā)生在泌尿道、血液循環(huán)、心內(nèi)膜、腹腔、膽管、燒傷處及類似組織等。糞腸球菌感染的致病機(jī)制復(fù)雜,其中毒力因子的存在與表達(dá)是主要原因之一。目前認(rèn)為,糞腸球菌的毒力因子粘附素、細(xì)胞溶素、聚集物質(zhì)、表面蛋白、心內(nèi)膜炎抗原A、明膠酶等[2],這些毒力基因在細(xì)菌的致病中起著重要作用。
1、糞腸球菌的毒性因子
1.1膠原蛋白黏附素(ACE)
膠原蛋白黏附素位于細(xì)胞壁上是一種已知的毒力因子[3],是糞腸球菌中第一個(gè)鑒定的在微生物表面組分識(shí)別粘合的基質(zhì)分子(MSCRAMM),細(xì)胞外基質(zhì)粘附蛋白通過介導(dǎo)在革蘭氏陽性細(xì)菌毒力中起重要作用,粘附和定殖到宿主組織或細(xì)胞,與感染性心內(nèi)膜炎相關(guān)[4]。ace 由一個(gè)重要的配體結(jié)合域組成,與膠原蛋白和層粘連蛋白的相互作用,重復(fù)的一部分定義為 B 結(jié)構(gòu)域,C 末端細(xì)胞壁錨定區(qū)域,其含有用于共價(jià)連接到肽聚糖的 LPXTG 樣序列。
1.2心內(nèi)膜炎抗原A
心內(nèi)膜炎抗原 EfaA 是糞腸球菌的一種表面蛋白 [6],在感染性心內(nèi)膜炎的發(fā)生中,微生物通過細(xì)胞壁粘附素定植到瓣膜基質(zhì)上是感染的第一步。已研究證實(shí)腸球菌膠原粘附素(Ace)、聚集物質(zhì)(AS)以及溶血素等腸球菌粘附素在心內(nèi)膜炎發(fā)生中起重要作用。
EfaA 可以分泌到血清中與宿主細(xì)胞壁結(jié)合,促進(jìn)細(xì)菌黏附至細(xì)胞表面[7],有研究表明:在心內(nèi)膜炎感染中 EfaA 是優(yōu)勢(shì)抗原,可應(yīng)用于糞腸球菌心內(nèi)膜炎血清學(xué)診斷,尤其在血培養(yǎng)陰性時(shí)更有意義[9],這些都充分說明 EfaA 在心內(nèi)膜炎中是可能具有一定意義。
1.3聚集物質(zhì)(AS)
聚集物質(zhì)AS主要有四種質(zhì)粒pPD1、pCF10、pAM73、pAD1編碼的四種蛋白asa1、asc10、asa373、asp1,它們都是糞腸球菌中的主要毒力基因之一,是一種反應(yīng)信息素。近來有報(bào)道對(duì)asc10進(jìn)行了大量深入的研究,asc10是大小為137-kDa的表面蛋白,由pCF10接合質(zhì)粒上的prgB基因表達(dá)。它在供體細(xì)胞中的表達(dá)是通過a-受體在綴合期間產(chǎn)生的信息素。
1.4明膠酶
明膠酶基因 gelE是糞腸球菌分泌的一種 Zn金屬蛋白酶,是流行病學(xué)資料和動(dòng)物模型研究中的 1個(gè)致病因素 能夠通過水解宿主的底物來促進(jìn)毒力強(qiáng)弱的程度,其中能夠水解的宿主底物有膠原蛋白、纖維蛋白原、纖維蛋白、。生物被膜形成機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)密度感應(yīng)系統(tǒng)(QS)的調(diào)控有重要作用,gelE 基因作為糞腸球菌主要 QS 系統(tǒng)之一的 fsr系統(tǒng)調(diào)控的下游基因,其編碼的蛋白(gelE)與糞腸球菌生物被膜形成的關(guān)系亦受到重視[14]。gelE和 sprE編碼在同一個(gè)操縱子上,gelE-sprE,其表達(dá)由 fsr 位點(diǎn)編碼的密度感應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)[14]。
1.5表面蛋白(esp)
esp 基因的表達(dá)顯著增加了細(xì)菌細(xì)胞表面的疏水性和附著。esp 主要是在細(xì)胞的表面進(jìn)行表達(dá)。研究表明在非生物表面 esp 的存在與形成生物膜的能力顯著相關(guān)[17]。研究發(fā)現(xiàn),通過以葡萄糖依賴性的調(diào)節(jié)方式,esp 的表達(dá)將明顯增強(qiáng)生物膜的形成能力。
1.6細(xì)胞溶素
溶細(xì)胞素,其主要作用于群體信號(hào)來裂解細(xì)菌和真核細(xì)胞,除了其毒素活性之外,細(xì)胞溶素幾乎對(duì)所有的革蘭氏陽性生物體都具有殺菌的作用[18]。
溶血素中的兩個(gè)基因cylR1和cylR2,它們?cè)谝黄鸸ぷ鞯那闆r下,能抑制細(xì)胞溶解素基因的轉(zhuǎn)錄[20]。當(dāng)細(xì)胞溶解素亞單位之一達(dá)到細(xì)胞外閾值濃度時(shí),將以特定的細(xì)胞密度去產(chǎn)生抑制作用,這樣就形成了細(xì)胞溶素自身誘導(dǎo)的模型的基礎(chǔ),其通過包括雙組分調(diào)節(jié)系統(tǒng)的群體感應(yīng)機(jī)制。
2、結(jié)語
糞腸球菌醫(yī)院感染病例逐漸上升,而細(xì)菌毒性因子是其致病的主要原因,因此,毒性因子可以作為新型藥物靶點(diǎn),研究細(xì)菌毒性因子釋放的相關(guān)遺傳基因調(diào)控有十分重要的意義。通過不斷深入研究,一定能找到治療細(xì)菌有關(guān)的感染疾病的有效途徑,為新型減毒活疫苗的研究提供線索,為發(fā)現(xiàn)新途徑攻克細(xì)菌難題奠定理論基礎(chǔ)。
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