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      致命性附著 致病菌如何粘附在粘膜上并避免去角質(zhì)
      
			
      
				2019-01-22 11:30:41
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      鼻，咽喉，肺，腸和生殖道中的粘液表面是許多病原體首次接觸的點(diǎn)。作為一種防御策略，大多數(shù)動(dòng)物(和人類)可以快速去除這些表面(即脫落表面層)以擺脫任何附著的攻擊者。5月12日在PLOS病原體上發(fā)表的一項(xiàng)研究揭示了細(xì)菌防止脫落的常見策略，因此可以獲得額外的時(shí)間來定植粘膜或穿透粘膜屏障。
      

      致命性附著 致病菌如何粘附在粘膜上并避免去角質(zhì)
      

      來自德國康斯坦茨大學(xué)的Christof Hauck及其同事最近表明，在泌尿生殖道中定殖的一種細(xì)菌 - 淋病奈瑟菌(Neisseria gonorrhoeae)能夠抑制去角質(zhì)。在該過程中，細(xì)菌使用稱為Opa的蛋白質(zhì)與粘膜細(xì)胞上表達(dá)的宿主蛋白CEACAM家族成員(對(duì)于CEA相關(guān)的細(xì)胞粘附分子)結(jié)合。這種結(jié)合在某種程度上使得粘膜表面層上的人體細(xì)胞更粘，并且不太可能從下面的層分離。
      

      大多數(shù)病原體 - 宿主相互作用非常復(fù)雜并且涉及幾種細(xì)菌蛋白 - 通常被稱為“毒力因子”，因?yàn)樗鼈兪刮⑸镆鸺膊?。在這項(xiàng)研究中，研究人員檢查了CEACAM的使用是否不僅是必要的，而且足以抑制去角質(zhì)，或者是否還需要其他因素和過程。
      

      他們開始通過基因工程來自通常無害的大腸桿菌菌株(沒有自己的CEACAM結(jié)合蛋白)，以便它們表達(dá)Opa蛋白。他們發(fā)現(xiàn)，這種單一的改變使得修飾的大腸桿菌不僅可以結(jié)合人CEACAM蛋白，還可以抑制去角質(zhì)。
      

      研究人員還使用了沒有任何CEACAM家族成員的組織培養(yǎng)細(xì)胞。如果這些細(xì)胞被含有Opa的奈瑟氏球菌或大腸桿菌菌株感染，它們不會(huì)改變它們的粘附性質(zhì)。相反，如果將表達(dá)CEACAM的基因?qū)脒@些細(xì)胞中，當(dāng)它們被含有Opa的細(xì)菌感染時(shí)它們會(huì)變粘，但是當(dāng)感染缺乏Opa基因的無害大腸桿菌菌株時(shí)則不會(huì)。
      

      總之，這些結(jié)果表明，Opa-CEACAM相互作用會(huì)引發(fā)受感染細(xì)胞的“粘性”增加。到目前為止所描述的實(shí)驗(yàn)是在與塑料培養(yǎng)皿中的細(xì)菌一起培養(yǎng)的人細(xì)胞中進(jìn)行的，并且通過宿主細(xì)胞粘附到塑料表面的程度來測量粘性。
      

      為了研究細(xì)菌與真實(shí)粘膜表面之間的相互作用，研究人員研究了轉(zhuǎn)基因小鼠，這些小鼠被設(shè)計(jì)成在其粘膜表面表達(dá)高水平的人CEACAM。當(dāng)這些小鼠在陰道內(nèi)用表達(dá)Opa的細(xì)菌感染時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)許多細(xì)菌粘附在粘膜表面。他們還在24小時(shí)后回收了大量細(xì)菌，這表明最初的粘附能力轉(zhuǎn)化為隨后成功的“粘膜定植”。
      

      相反，當(dāng)在其粘膜上僅表達(dá)小鼠CEACAM的對(duì)照小鼠被含有Opa的細(xì)菌感染時(shí)，發(fā)現(xiàn)很少有細(xì)菌粘附在陰道粘膜上。類似地，當(dāng)表達(dá)人CEACAM的小鼠被無害的大腸桿菌(沒有Opa)感染時(shí)，發(fā)現(xiàn)很少有細(xì)菌附著在陰道內(nèi)膜上 - 大概是因?yàn)槿ソ琴|(zhì)有效地工作 - 并且?guī)缀鯖]有一個(gè)在24小時(shí)后仍然存在。
      

      其他幾種引起疾病的細(xì)菌菌株具有也可以結(jié)合CAECAM但與Opa無關(guān)的蛋白質(zhì)。為了研究這些蛋白質(zhì)是否像Opa一樣起作用，研究人員測試了表達(dá)CEACAM的小鼠中的一種菌株。他們發(fā)現(xiàn)大量表達(dá)Afa / Dr的細(xì)菌(所討論的無關(guān)CEACAM結(jié)合蛋白)在感染后粘在陰道壁上，這些細(xì)菌隨后也成功定植陰道。
      

      基于這些結(jié)果，研究人員提出“CEACAM結(jié)合粘附素在多種革蘭氏陰性細(xì)菌病原體中獨(dú)立進(jìn)化[...]，作為促進(jìn)與適當(dāng)宿主生物的粘膜的初始，物種特異性接觸的手段，并且抵消淺表細(xì)胞的脫離“。他們得出結(jié)論：“對(duì)這一過程的詳細(xì)機(jī)械洞察以及操縱去角質(zhì)的能力可能有助于預(yù)防或治療細(xì)菌感染”。
      
			

			
        
      
			
      
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