无乳链球菌致病因子的研究进展

作者:未知

  摘  要:B组链球菌(Group B Streptococcus,GBS)是人畜共患疾病的病原体,可引起新生儿脑膜炎,奶牛乳房炎等疾病。根据毒力因子的不同特点,可知无乳链球菌的病因,无乳链球菌的致病因素主要包括荚膜多糖、溶血素、环腺苷一磷酸、透明质酸酶、超氧化物歧化酶等。该文综述了无乳链球菌致病因子的研究进展。
  关键词:无乳链球菌;致病因子;研究进展
  中图分类号 S852.61 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2019)10-0077-02
  Abstract:Group B streptococcus(Group B Streptococcus,GBS) is the pathogen of zoonotic diseases. It can cause neonatal meningitis,cow mastitis and so on. According to the different characteristics of virulence factors,the etiology of Streptococcus agalactiae was found successively. At present,it has been found that the pathogenic factors of Streptococcus agalactis include pod polysaccharide,hemolysin,cyclic adenosine phosphate factor,hyaluronidase,superoxide dismutase and so on. This article introduces the research progress of the pathogenic factors of Streptococcus agalactiae.
  Key words:Streptococcus agalactis; Pathogenic factors; The research progress
  无乳链球菌(Streptococcus agalactiae),也称为B组链球菌(GBS),是革兰氏阳性细菌,其细胞的形态大多为圆形,成对排列,直径在0.6~1.2μm。培养特性为好氧或厌氧,最佳生长温度在36~37℃。GBS可在奶牛养殖中引起传染性的奶牛乳房炎,造成牛奶污染,甚至导致奶牛淘汰,严重威胁着奶制品的食品安全[1]。同时,GBS为人畜共患病病原菌,尤其喜好感染孕妇[2]、老年人等免疫功能不全者,可引起产后感染、菌血症、心内膜炎等疾病,死亡率较高[3]。为了解无乳链球菌的发病机制,首先要找出致病因素,无乳链球菌的致病因素主要包括荚膜多糖、溶血素、环磷酸腺苷因子、透明質酸酶、超氧化物歧化酶、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶等[5]。
  1 荚膜多糖(Capsular polysaccharide,CPS)
  CPS是最关键的毒力因子之一,其类型决定了细菌的血清型分类。大部分GBS的荚膜多糖抗原由以下4个单糖构成:葡萄糖、半乳糖、N-乙酰氨基葡萄糖和唾液酸。无乳链球菌的血清型由荚膜多糖决定。
  研究发现,唾液酸是一种关键物质,可以使宿主替代补体激活途径失活并产生致病作用[7]。一般来说,荚膜包被的细菌更具备侵入性,它们的主要作用是保护宿主细胞对细菌的免疫反应,并防止补体激活和巨噬细胞杀死细菌。另有研究表明,细菌可以通过荚膜的相变来逃避宿主免疫[6](相变是指细菌在环境变化时不会经历基因突变以适应环境的事实,只需要改变其表型)。荚膜多糖能防止宿主补体因子的沉积,从而补体调理吞噬作用得到抑制,也是促进免疫逃逸重要毒力因子。链球菌的致死结构主要是细胞壁外荚膜多糖,其表面拥有特定的识别部位,从而降低了身体抵抗力。
  2 溶血素(Hemolysin)
  溶血素也称为细胞毒素,是一种溶解细胞的细菌分泌的毒素。研究表明,GBS溶血素活性与橙红色素的表达密切相关[7],橙红色素与溶血素一样具有致病性,主要保护GBS免受吞噬吞噬作用。溶血素可以溶解各种动物的红细胞,对人体O型红细胞特别敏感,并具有细胞毒作用,引起人脑血管内皮细胞的病理改变,猪链球菌(SLY)抗体也可以抑制病变[5]。SLY的毒力因子是一种被巯基活化的类毒素,通过损害机体的淋巴细胞和血小板来破坏机体的免疫系统,细菌的繁殖密度大大增加,引起细菌宿主的炎症反应,对微血管内皮细胞具有强烈的毒力损伤作用。
  3 环磷酸腺苷(CAMP因子)
  CAMP因子是指可以溶解红细胞的细胞外蛋白,红细胞是一种前溶血素因子,也称为共溶血素。从牛乳腺炎中分离出的无乳链球菌清楚地显示出高活性的CAMP因子。人和动物GBS的分离表明,除了共溶血外,宿主免疫应答可以通过在感染身体时释放CAMP因子而失活。CAMP因子可以由B组链球菌产生,并且可促进溶血素活性。对CAMP毒力的研究表明,注射灭活的CAMP因子可增强无乳链球菌的毒力,并大大增加死亡率[7]。因此,已知环状腺苷一磷酸是无乳链球菌的重要毒力因子之一。
  4 透明质酸酶(Hyaluronidase,HAase)
  HAase是一种特异性分解细胞外基质成分透明质酸的水解酶,是无乳链球菌的关键致病因子。它的作用是协助细菌在组织中的传播,并且是细菌发病机制的独立因素之一。从HAase的发病机制来看,它是一种侵入性酶,一种细胞外酶,虽然没有毒性,但可以在感染过程中破坏结缔组织中的透明质酸。分解结缔组织中的蛋白多糖,使细菌容易穿过组织,协助病原体的传播,并破坏身体的一些免疫功能[16]。透明质酸酶降解人透明质酸,阻碍透明质酸在人体内的功能,促进无乳链球菌在体内的传播。从透明质酸致病机制来看,它属于侵袭性的胞外酶,本身不具备毒性,可以协助无乳链球菌在细胞内扩散,以菌体作为载体,促进感染,同时损伤了机体免疫反应。   5 超氧化物歧化酶(Superoxied dismutase,SOD)
  SOD的作用是将超氧阴离子转化为分子氧和过氧化氢,它可能被过氧阴离子歧化,并与免疫逃逸相关。GBS缺乏抗氧化剂过氧化氢酶,即形成了1个细胞防御机制,保护了无乳链球菌侵染细胞,也可以说SOD是无乳链球菌存在的重要因素,研究认为SOD对于GBS的生存具有重要作用。
  6 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(Serine-threonine protein kinase,STPK)
  STPK是一类使底物蛋白中的丝氨酸或苏氨酸羟基磷酸化的酶。通过催化多种蛋白质的磷酸化,改变功能性蛋白质的构象导致功能性蛋白质的活性发生變化,从而调节细胞中的各种活性。当环境改变时,细菌通过STPK调节基因的表达,可调控多个毒力因子。STPK是在无乳链球菌中发现的1个二元调控系统,指由2个调节因子调控。研究表明,无STP的无乳链球菌缺乏抗氧化能力,很容易被吞噬细胞吞噬。并且也被认定为重要的毒力因子[7]。
  7 总结与展望
  大量研究表明,无乳链球菌的致病性与各种致病因素密切相关。GBS是一种革兰氏阳性链球菌,最初是从患有乳腺炎的奶牛中命名的(Keefe,1997),随后在母体和新生儿中分离[11],近年来GBS被发现于各种畜牧及水产鱼类流行病中[15]。最着名的是奶牛乳房炎,分为临床型奶牛乳房炎和隐性奶牛乳房炎,严重影响畜牧业的发展。随着社会的不断发展,抗体库技术在预防炎症方面发挥的作用越来越突出。对无乳链球菌的防治,可以从已发现的众多致病因子入手,通过噬菌体抗体库筛选单链抗体的方法防治奶牛乳房炎,研制相关疫苗,从而促进奶牛养殖业的稳步发展,为特色养殖业的发展提供坚强的保障。
  参考文献
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