供嗳管道安装:P.M.毒力因子

奇异变形杆菌(Proteus mirabilis，P m)广泛分布于自然界和人与动物体表，是一种较常见的机会致病菌。P m 在人或动物体内或体表的适宜环境生长并大量繁殖时，可诱发尿道炎、肾／尿道结石、肾盂肾炎、中耳炎、菌血症及小儿急、慢性腹泻、脊髓炎等多种疾病，严重时可致死。最近还有文献报道，类风湿性关节炎患者血清抗P．m 抗体效价显著升高 · 一；成人慢性腹泻与肠道P．m 等需氧菌群优势生长有关 J。巴山医药论坛2 e( A; x6 C5 v( z
      P m 作用于机体首先在防御功能减弱的粘膜表面或伤口等部位大量繁殖，并分泌蛋白溶解酶、透明质酸酶等破坏靶细胞膜表面的免疫球蛋白(slgA和lgG)投其它保护陛粘蛋白：通过菌毛粘附到靶细胞表面，在靶细胞 分化生长，并超量表达鞭毛和多糖荚膜，尔后侵八细胞和细胞间质，释放大量尿素酶、溶血素、溶蛋白酶等毒力因子，作用于受染细胞，晟终导致相应组织和器官功能异常，引起疾病。奇异变形杆菌的主要毒力因子如下：巴山药学论坛，医药论坛，巴山: I6 d" l- r' V1 Z3 D

- x5 [; ]. t9 T5 s- [/ v/ W巴山医药论坛1 菌毛
' Y- v: r: F3 k& c+ K# G www.bashan2008.cn “重在讨论、贵在分享”！海量书籍、课件、文献、药讯等资料免费下载！处方病例点评、合理用药、配伍禁忌等医药专业知识交流、学习；还有健康养生知识与大家分享！P．m 凶其表达的多种菌毛(fimbrhe)而对尿道上皮细胞等具有特别的粘附、定植能力 4 。在不同的条件下，P．m 可表达耐甘露糖样变形杆菌菌毛(Mannose resistant／Proteus like fimbriae，MRP)、奇异变形杆菌菌毛(P m fimbriae，PMF)．适温苗毛(Ambient—temperature fimbriae，ATF)和非凝集菌毛(Non agglutination fimbriae．NAF)等四种不同
/ c% G1 E7 H2 s1 q* m9 R巴山医药论坛的菌毛。' j+ w+ z  l0 x. Q' x
MRP囤其表达不受50mrnol／L甘露糖的抑制而得名，分子量18．5kDa，其主要亚单位的N一末端前2O个氨基酸残基中10个起着尿道上皮细胞粘附素的作用，11个氨基酸残基与太肠埃希氏菌P菌毛结构亚单位PapA的氨基酸序列一致 实验性P．
& p1 y& X- x3 T' ?巴山药学论坛，医药论坛，巴山m感染CBA小鼠的血清与MRP呈强烈反应。MRP优先在人肾盂肾炎P．m 分离株上表达以及MRP介导血细胞(鸡、羊、马、牛、豚鼠和人)的MR／P样凝集反应等表明MRP与致病性有关。急性肾盂肾炎P．m 株MR／P样血凝能力显著强于导管相
" a. e7 v" q' K" Z巴山医药论坛www.bashan2008.cn  是大巴山地区第一家医药专业类网站！免费提供大量书籍、课件、文献、药讯等资料下载！设有合理用药、处方点评、配伍禁忌等医药专业知识交流、学习版区；也设有健康知识类板块与大家分享健康！关菌血症或粪便分离株。因此，MRP可能对肾上皮细胞的危害更大 J。MRP至少包括Mrp一1、A、B、(：、D、E、F、G、H等九个亚单位。其中，MrpA是主要的结构亚单位 ；MrpG位于菌毛顶端，引导MRP的连续合成，其突变可导致Mrp A等表达受阻和P．m 感染力降低 ；MrpB是菌毛台成过程中的终止子，其突变株可致菌毛增长6倍以上，同时由于影响到下游基因的表达而导致MR／P样血凝能力明显减弱【 。
* Z- E; s: X+ M; g* d) l( r6 ]9 J4 i1 o5 p巴山医药论坛在mrpA与mrpl之间有一开关区域，约252bp，控制着MRP的合成．称MRP相变。可能通过mrp]的转录水平调控mrp开关从“开”到“关”或从“关”到“开”的转换。当开关处于“开”状态时，主要依靠Sigma70操纵mrpA的转录和翻译。当开关处于“关”状态时，mrp开关从mrpA处断开，菌毛便不能教表达。已经证实，MRP的表达具有明显的体内选择性作用，如在感染性小鼠尿液、膀胱、肾组织P m分离株中mrp开关总处于 开”状态，而在琼脂培养基巾则否：
/ l$ e& `! j9 r! `! a, s巴山医药论坛PMF包含5条多肽：PnfA(18，921Da)，PMC(93，107Da)，PnfD(28，208Da)，Pm旺(38，875Da)和PmfB(19．661Da) 其中PnfA，PrrdC．Pn'dD和Pruff与pap、mrp、 a基囤表达产物的氨基酸顺序同源性均大于25％。PMF对膀胱粘膜有选择性定植作用，而对肾组织和尿道上皮细胞均未显示定植能力：同时，PMF具有血细胞凝集反应能力，但作用模式完全不同于MR／P样或MR／K样血凝反应 J。
0 R) L# ]4 t2 z  d! V( vwww.bashan2008.cnATF是严格受环境因素影响而合成的一种菌毛 当采用纯肉汤23"C培养时ATF表达最好，而在4212或固体培养基上却不表达。ATF分子量约24kDa．N一末端氨基酸顺序与其它菌毛蛋白均无相似之处，也不具有血细胞凝集反应能力 1 。目前尚
! T" p0 ?5 _# j/ N- T" z5 }巴山药学论坛，医药论坛，巴山无有关致病性方面的报道。+ d* p+ G8 C$ c+ p: G
NAF是P．m表达的又一种非凝集反应菌毛．分子量为18．5kDa，曾被称作尿道上皮细胞粘附 1“。其 一末端含有高保守序列，主要介导P．m对尿道上皮细胞的粘附与定植作用。www.bashan2008.cn$ I  l) R& W# {& m  R- L( l1 _
2 鞭毛与”雾蔓”生长鞭毛(flagellum)主要介导P．m 的动力，与P．m 在组织中的侵袭力直接相关。从P．mCFT322巴山药学论坛，医药论坛，巴山6 E2 X, i/ h9 \) @1 G5 e5 c
和HU2450提纯的鞭毛结构亚单位，分子量约为41kDa，与伤寒沙门氏菌I相鞭毛蛋白和E coli hag基因产物前20个氨基酸分别有90％和80％的同源性。鞭毛包括多个亚单位。其中，FlhA是鞭毛最主要的结构亚单位；FIaN是鞭毛台成的加速器，是P．m分化和鞭毛超量表达的必需组分，其变异将直接引起鞭毛合成减少和动力减弱；Flat3形成鞭毛的末梢部分，其变异或缺失将导致鞭毛菌丝不完整和鞭毛活动力减弱I1 ；亮氨酸应答调节蛋白(Leucine—responsive regulator protein，Lrp)和FIgM 分别是鞭毛台成的正、负调节因子，均通过一种称作flhDC的操纵子发挥作用 1 。巴山医药论坛4 }  K; r6 t3 ]6 K7 U  Y" A) d
P m 在一定生长条件下．裂殖状态的短杆菌(2～ 4g．m)将发生分化，菌体明显变长成丝状(可达80,urn)，胞内含多个核质，鞭毛表达增长和数量增多(50倍以上)，多细胞协同一致并迅速成群向四周“迁徙”样生长。这种特殊的行为为式，称为“雾蔓”。(Swarming)现象。A1lis0n 1 已研究发现，谷胺酰胺是该现象的唯一始动因子，谷胺酰胺的衍生物v一羟基各胺酰胺对其具有抑制作用。其细胞分化的信号传导机制目前尚不清楚。“雾蔓”分化(Swarmingdifferentiation)和裂殖台成(Vegetative consolida—tion)总是交替进行，每一个循环(约为4h)为一个“雾蔓”周期(Swarming cycle)。由于“雾蔓”分化菌不仅菌体伸长，鞭毛过量表达，而且伴随着胞内尿素酶、胞外溶血素和溶蛋白酶等毒性产物及活性的显著增加，因此比裂殖菌具有更强的侵袭、定植、存活力和毒力_】 。FtaD变异株体外定植人肾小管上皮细胞的数量不足亲本株的1％，感染CBA小鼠的能力此亲本株低近100倍 ]。Allison等 分别用3株2×10 裂殖苗注入小鼠膀胱．均未出现肾脏感6 X$ ~0 U2 R# ?
染，“雾蔓一变异株甚至不能在膀胱定植；而野型株和“雾蔓”正常菌株均导致了肾脏感染。将感染后的小鼠肾脏进行组织学分析，发现其中主要是分化型的长丝状菌。另外，将2．5×10 个裂殖菌通过静脉注入小鼠体内，致小鼠死亡率也明显低于同株野型菌。Allison等 还研究发现，“雾蔓”分化苗可在30rain之内侵袭尿道细胞，24h内侵入细胞的数量是裂殖菌的l5倍以上；“雾蔓”菌产生高水平溶血素，其溶血能力是裂殖菌的10倍以上；动力一和“雾蔓一变异菌株完全丧失侵袭能力，不能侵入尿道细胞．仅产生低水平及活性的溶血索、尿素酶和溶蛋白酶(约野型株的0～10％)；动力 和“雾蔓一变异菌
2 b- D* @" X2 ]. O) y  Awww.bashan2008.cn株侵袭力比野型裂殖苗低约25倍，以述产物水平同样减少(溶蛋白酶减少3倍)。同时，P m“雾蔓”分化因过量表达鞭毛和尿素酶等是泌尿道感染并发肾及尿路结石的最重要原因之一_1 。9 k4 f7 \' t' r+ a( l! X% C7 t$ R
3 尿素酶
8 @- ?/ B7 j" I3 u www.bashan2008.cn “重在讨论、贵在分享”！海量书籍、课件、文献、药讯等资料免费下载！处方病例点评、合理用药、配伍禁忌等医药专业知识交流、学习；还有健康养生知识与大家分享！P．m 合成的尿素酶(Urease)是一种胞浆内N 金属蛋白酶．分解尿素产生氨和CO2而形成的碱性环境是肾及尿路结石发生的重要机制。尿素酶基因为高保守序列，由八段基因组成，即ureRDABCEF＆ UveABC是尿素酶的主要结构亚单位，其中ureC是功能亚单位。ureR是尿素酶合成的正向调节因子，在尿素的诱导下，后者主要通过UreD上游顺序激活尿素酶结构基因和其它辅助基因的转录而发挥作用 】。UreE的C一末端8个氨基酸残基中包含7个组氨酸残基，主要与N 形成螯台物而作为尿素酶操纵子口”。UreE插入尿素酶(一)(Ure一)变异株引起半数小鼠尿道感染的细菌浓度(2．7×10 CFU)是亲本株(2．2 x 100CFU)的1 000多倍。变异株不仅在肾脏和膀胱的浓度低，侵袭时间短，而且在肾脏的细菌浓度会逐渐下降。亲本菌比变异菌产生显著严重的肾脏病变：最初的异常是在肾盂及其周围发生急性炎症和上皮坏死；感染1周时，出现了结晶体和急性肾盂肾炎、肾小管上皮细胞坏死等症状．部分还出现了脓肿；2周时．更多小鼠出现了肾脓肿和放射状纤维变性带：而变异菌感染1周时肾盂内细菌浓度仅为亲本菌的百万分之一， 并未出现明显症状和病变 。巴山药学论坛，医药论坛，巴山1 q7 I1 }; X: V8 v4 S' s' R: X
4 多糖荚膜
* L2 |8 b1 n9 h巴山药学论坛，医药论坛，巴山多糖荚膜(Polysacchride capsule，PC)是存在于P．m菌体表面的一种多糖蛋白，是富含乳尿酸和半乳糖醛酸的酸性Ⅱ型分子．分子量约40．6kDa，其蛋白成分由1112bp基因编码。PC主要通过减少表面摩擦力有利于分化细胞群的移位而与P．m感染侵袭力有关 。TnphoA插入变异株囡失去了台成这种表面多糖荚膜的能力，多细胞的表面移位能力大大削弱。但仍具有动力、分化能力并产生LPS。体外实验还表明，PC具有诱导尿路结石(主要成分为MgNH4po4·6H2O)形成的独特能力 。
) c3 X" \; X' R9 [ www.bashan2008.cn “重在讨论、贵在分享”！海量书籍、课件、文献、药讯等资料免费下载！处方病例点评、合理用药、配伍禁忌等医药专业知识交流、学习；还有健康养生知识与大家分享！5 溶蛋白酶
$ h5 y; y2 h5 _  u7 }巴山医药论坛www.bashan2008.cn  是大巴山地区第一家医药专业类网站！免费提供大量书籍、课件、文献、药讯等资料下载！设有合理用药、处方点评、配伍禁忌等医药专业知识交流、学习版区；也设有健康知识类板块与大家分享健康！P．m(P．m Protease，PMP)是一种释放至胞外的Zn 金属蛋白酶，分子量约55kDa，目前其氨基酸顺序及其基因序列均已清楚。该酶主要结构亚单位由zapA基因(5kb)编码，对EDTA敏感；能被二价阳离子(ca2 >Mg )激活，而其形成的螯合物具有抑制该酶的作用 PMP可裂解血清中及粘膜细胞分泌的IgA、IgG及其亚单位，甚至非免疫球蛋白底物如酪蛋白等均可被裂解。slgA裂解位置在绞链区以外的重链上，可分别产生60kDa、47kDa和37kDa的片段；slgA1较sigA2易于被裂解。而IgG的裂解部位则在绞链区。当PMP浓度低时，产生一个F(ab )2(约120kDa)或F(abc )2和一个pFc片段；当酶含量高时，则象经木瓜蛋白酶样作用产生40～50kDa的Fab和Fc片段。以上这些免疫球蛋白降解产物固缺乏免疫效应功能，破坏了宿主正常的免疫防御机制．限制了机体对侵袭菌的免疫应答，从而有利于侵袭菌在宿主细胞的定植、侵袭和“雾蔓”分化生长(26 3。巴山医药论坛. E% W. x6 u% ~+ s7 p" i6 q9 z/ F7 G
已经证实口 ，PMP可分解大鼠胃肠粘膜的保护性粘蛋白和slgA，导致胃肠粘膜上皮细胞屏障的破坏．而这种破坏可因肠细胞代偿性保护作用而呈现可逆性。因此，P． 可在不对肠粘膜引起明显破坏的情况下，进入小肠上皮，导致肠牯膜功能异常，
5 N) }: B& s/ M. m; q" D巴山医药论坛表明其致病作用带有一定的隐避性，是P． 致病重要特征之一。
6 Y2 U% ?% a* m7 n巴山医药论坛www.bashan2008.cn  是大巴山地区第一家医药专业类网站！免费提供大量书籍、课件、文献、药讯等资料下载！设有合理用药、处方点评、配伍禁忌等医药专业知识交流、学习版区；也设有健康知识类板块与大家分享健康！6 其它
+ v# |6 |0 g5 x: p5 a" J6 1 溶血素从肾盂肾炎、插管相关菌血症和粪便标本分离的P m 均产生溶血素(Hemolysin)，溶血活性无显著差异。P m 溶血素在体外实验中对红细胞和肾细胞具有明显溶解活性，而在尿路感染的致病机制中作用并不明显。
7 N6 f0 \2 u( x: C. ~  S巴山医药论坛www.bashan2008.cn  是大巴山地区第一家医药专业类网站！免费提供大量书籍、课件、文献、药讯等资料下载！设有合理用药、处方点评、配伍禁忌等医药专业知识交流、学习版区；也设有健康知识类板块与大家分享健康！6．2 透明质酸酶肠功能障碍、脓性分泌物、尿标本P m 分离株均具有透明质酸酶(Hyalumn~dase)活性，慢性尿路感染的尿标本分离株透明质酸酶活性最高，肠功能障碍、脓性分泌物分离株活性均非常低。当P．m 在含血清的培养基上生长时，透明质酸酶活性增加。透明质酸酶的作用是脂解宿主细胞周围的透明质酸而利于P．m 的运动，因而与侵袭力有关。
2 q# @2 r. I, E0 e www.bashan2008.cn “重在讨论、贵在分享”！海量书籍、课件、文献、药讯等资料免费下载！处方病例点评、合理用药、配伍禁忌等医药专业知识交流、学习；还有健康养生知识与大家分享！6．3 磷脂酶P．m还分泌一种溶解脂质的磷脂酶(Phospholipase)，该酶可破坏宿主细胞膜的脂质层而利于P．m 侵入宿主细胞内 。www.bashan2008.cn% a6 |! M( `: \; M2 w6 `
6．4 抗吞噬作用 Wells等口 在同样条件下进行小鼠单核一巨噬细胞的吞噬杀菌试验表明．胞内对P．m 与E．coli的杀菌指数差异不显著，而吞噬E．coil数量是P． 的10倍 上(P巴山药学论坛，医药论坛，巴山* _# E. t8 g5 u, l4 {! T
关，与胞内活菌数量无关。因此，抗宿主白细胞的吞噬作用是P．m的一个重要毒力因素。
2 h# [( G, t0 K) m2 mwww.bashan2008.cn7 结语
$ ?$ R* F  J4 W  [5 {# s: g& [巴山医药论坛不断发现和认识新的病原是提高疑难病诊治水平的重要途径。P 是人们熟知的常居肠道和体表的条件致病菌 近年研究表明它具有多种毒力因子和独特的致病性，尤其与慢性腹泻和类风湿性关节炎有关。对P 毒力因子及其独特致病作用的深入研究，有助于建立新的快速诊断方法，研制有效的疫苗和采取适当措施针对性地防治疾病因而应引起人们的重视。