CDC/MACPF家族成孔毒素研究进展

成孔毒素(Pore-forming toxins,PFTs)通常与细菌等原核生物的致病机理相关,在真核生物中,这类蛋白在免疫、胚胎发育、神经细胞迁移等方面发挥着重要作用。其中球状蛋白成孔毒素中的两大家族,胆固醇结合细胞溶素(Cholesterol-dependent cytolysins,CDCs)和攻膜复合体/穿孔素超家族(Membrane attack complex/perforin superfamily,MACPF)以其独特的分子构型和功能受到研究者的关注。CDCs由革兰氏阳性细菌产生,在细菌的侵染过程中发挥裂解靶细胞膜的作用;在真核生物中,MACPF蛋白同时具有裂解和非裂解两种形式。目前,对于以产气荚膜梭菌溶血素(PFO)为代表的CDCs蛋白的结构及分子机制了解得较为透彻,近年来晶体学及生物化学研究揭示,尽管CDCs和MACPF这两大家族成孔毒素在氨基酸序列水平上存在较大差异,但它们共同的折叠模式预示:MACPF蛋白以一种类似于CDCs的成孔机制来行使其裂解靶膜的功能。文章对这两大家族成孔毒素的结构、成孔机制以及目前的研究热点问题予以综述,为该领域今后的研究提供有益参考。

铜绿假单胞菌成孔毒素ExlA编码基因无痕缺失突变株的构建及其基本特性研究

目的构建铜绿假单胞菌NY8755 exlA基因无痕缺失突变株(NY8755ΔexlA),研究成孔毒素ExlA的基本特性。方法利用二次同源重组的方法构建铜绿假单胞菌exlA基因无痕缺失突变株。选取6~8周龄雌性C57BL/6J小鼠,经气溶胶肺递送途径分别感染铜绿假单胞菌NY8755和NY8755ΔexlA,记录感染后7 d小鼠的生存状况和体重变化,检测小鼠肺泡灌洗液中的促炎因子。结果经过测序验证,成功构建铜绿假单胞菌成孔毒素ExlA编码基因无痕缺失突变株。利用气溶胶肺递送途径感染小鼠(1×107 CFU)后,野生株组小鼠48 h内全部死亡,突变株组48 h后开始死亡且7 d后仍有40%存活;突变株组存活小鼠体重先下降,后逐渐恢复;感染12 h后野生株组小鼠肺泡灌洗液明显比突变株组血性渗出物更多(颜色更红),肺泡灌洗液中促炎因子白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-17A(IL-17A)含量有显著差异。结论铜绿假单胞菌成孔毒素ExlA是exlA阳性的新型铜绿假单胞菌的关键毒力因子,可显著影响小鼠的生存状况,引起小鼠体内明显的炎症反应。当前关于外毒素ExlA的致病机制研究较少,所构建的NY8755ΔexlA突变株及野生株和突变株肺炎小鼠模型,可为进一步探索exlA阳性的铜绿假单胞菌致病机制提供研究基础。

细菌成孔毒素研究进展

成孔毒素是多种致病性细菌分泌的一种重要毒力因子,通过在真核细胞膜上形成孔道结构,引起细胞裂解。基于毒素产生孔径的大小和与细胞作用方式的不同,可将其分为大成孔毒素、小成孔毒素和RTX毒素。成孔毒素主要通过改变细胞膜的通透性发挥毒性效应,导致细胞死亡,然而失去细胞通透性屏障的早期后果通常是细胞因子的释放,细胞内蛋白激酶的激活,有时会诱导细胞凋亡。

金黄色葡萄球菌致病毒素的研究进展

金黄色葡萄球菌是一种重要的革兰阳性致病菌,广泛存在于人的体表、鼻咽部及肠道,可引起人的局部化脓性感染、肺炎、伪膜性肠炎、心包炎及败血症等,既能引起医院感染,又能造成社区感染。其致病性主要是能产生多种外毒素和酶,特别是金黄色葡萄球菌分泌大量的外毒素,包括一组能够破坏宿主细胞质膜的多肽,这些多肽包括成孔毒素（PFT）：α-溶血素和双组分杀白细胞素（γ-溶血素）、PV-杀白细胞素（PVL）/LukED和LukGH／AB、β-溶血素，以及酚可溶性调控蛋白（PSM）。

产气荚膜梭菌ε毒素的研究进展

产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)ε毒素(epsilon toxin,ETX)可导致牛羊等宿主动物的坏死性肠炎,以及肺脏、肾脏和脑部等多器官的损伤,导致感染动物的生产效能下降,还因为毒性较强被列入生物战剂和生物恐怖剂清单。ETX通过在靶细胞膜上形成孔道,导致内容物的异常释放,从而损伤细胞,其中髓鞘和淋巴细胞蛋白(myelin and lymphocyte,MAL)是ETX发挥毒性效应的特异性受体。目前ETX的防治手段有限,仅适用于动物的粗制疫苗,适用于人类的疫苗仍在研发之中,并且潜在治疗药物在探索中。近年来,研究者在ETX的成孔机制、特异性受体、疫苗和治疗药物的研究方面取得了较多的进展。本文对上述几个方面进行综述,旨在为ETX的进一步研究提供有价值的参考。

金黄色葡萄球菌感染相关毒力因子研究进展

金黄色葡萄球菌是人类感染性疾病的重要病原体,可导致皮肤软组织感染到心内膜炎、坏死性肺炎、骨髓炎等更严重的疾病。随着抗菌药物的使用,金黄色葡萄球菌也在不断进化产生耐药性,一个重要方面在于其分泌多种多样的毒力因子以侵袭感染人体。本文从金黄色葡萄球菌感染宿主的3个过程来综述各个阶段产生毒力因子的作用及研究进展,并简要介绍毒力因子的检测方法。

金黄色葡萄球菌毒力因子的研究进展

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,SA)是引起多种临床感染的常见致病菌,是社区获得性感染及医院获得性感染的常见病原菌.金黄色葡萄球菌的高致病性及其快速传播性与其分泌的毒力因子有很大的相关性.通过对金黄色葡萄球菌毒力因子的研究,可以为其引起的疾病开创新的治疗方向.近年来在金黄色葡萄球菌毒力因子的研究上取得了重大进展.本文就金黄色葡萄球菌成孔毒素、表皮剥脱毒素和超级抗原的致病机制及其研究现状作一综述.

胆固醇依赖型细胞裂解素的成“孔”机制简述

胆固醇依赖型细胞裂解素(Cholesterol-dependent cytolysins,简称CDC)是革兰氏阳性菌在感染宿主时分泌的一种重要的毒力因子。CDC的一个特性就是可以在富含胆固醇的细胞膜上寡聚成"孔"。此寡聚的发生机理及其结构基础在过去15年中为人们高度重视,相关研究发表在"Cell"、"Science"等杂志上。代表性成果包括四个CDC的高分辨率晶体结构、CDC单体寡聚所成的"孔"的电镜结构等。目前,虽然CDC成"孔"过程的细节还没有被完全阐明,但是关于此过程几个要点的假设已经被普遍接受:胆固醇介导结构域4(位于蛋白的C端)的三个疏水环与膜相互作用;结构域3是穿膜结构域,成"孔"过程中,此结构域的6个α螺旋转变成β折叠穿膜。该文将围绕上述内容并结合目前最新的研究成果对CDC成"孔"机制作一介绍。