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·綜述·

鸚鵡熱衣原體致病機制研究進展*1

李鵬1，2綜述，宋立華2△，苗晉華1▲審校

(1.中國人民解放軍264醫(yī)院檢驗科，山西太原 030001；2.病原微生物生物安全國家重點實驗室/

軍事醫(yī)學科學院微生物流行病研究所，北京 100071)

關鍵詞:衣原體；致病機制；質粒；三型分泌系統(tǒng)；CT135基因

鸚鵡熱衣原體(Cps)是一種專性真核細胞內寄生，有獨特的二相型發(fā)育周期，可形成具有感染能力的原體(EB)和具有繁殖能力的網狀體(RB)，革蘭染色陰性的細菌。Cps歸類于衣原體科中的衣原體屬，早期Everett等[1]將其歸類為嗜衣原體屬，國內雖一直沿用這樣的分類體系，但國際衣原體委員會已明確Cps屬于衣原體屬，同時取消嗜衣原體屬分類。Cps可感染人和畜，產生多種臨床特征。Cps因為其致病性強，且作為生物戰(zhàn)劑的特殊性，少有實驗室能進行深入研究，對Cps致病機制的闡述更是鮮有報道，本文結合衣原體屬其他種的毒力因子，綜述了Cps可能毒力因子的致病機制。

1衣原體質粒

衣原體質粒是一個相對分子質量約為7.5×103，基因序列高度保守，非整合性的DNA分子，廣泛存在于衣原體屬中[2]。Cps中除菌株GR9外，都含有該質粒[3]。衣原體質粒有8個開放閱讀框(ORFs)，其中ORF5編碼質粒蛋白Pgp3[4]，相對分子質量約為28×103，可引起體液和黏膜的免疫反應。在細胞模型上發(fā)現(xiàn)E.coli重組Pgp3可通過TLR2激活THP-1細胞或通過TLR4激活巨噬細胞，通過MAPK途徑誘導產生促炎癥因子[5]，這些炎癥因子正是輸卵管積水的決定性因素；Toni Darville課題組在鼠衣原體感染小鼠模型上發(fā)現(xiàn)，質粒缺失的鼠衣原體對細胞的感染能力下降，不能引起小鼠病理性炎癥反應，降低的炎癥反應與感染位點中性粒細胞的聚集和壽命有關[6]；質粒還可以調控包括glgA在內的多個染色體基因，造成質粒缺失株的糖原積累障礙[7]。雖然沒有Cps質粒功能研究的報道，但衣原體質粒高度保守，在其他種屬中已證明質粒作為毒力因子在病原菌定殖、感染及導致輸卵管病變的過程中起到重要的作用。

2CPAF是衣原體的關鍵毒力因子

蛋白酶樣活性因子(CPAF)是由華裔學者鐘光明教授發(fā)現(xiàn)的新型分泌性蛋白酶，被認為是分泌至宿主細胞質中的關鍵免疫調節(jié)蛋白，通過調控各種宿主信號傳導通路逃避宿主免疫，其作用靶標及相應機理被廣泛研究。CPAF的酶原無活性，相對分子質量約為70×103，酶原自催化切割為29kDaCPAFn和35kDaCPAFc兩個片段，CPAFn/CPAFc的同源二聚體構成成熟的CPAF[8]。已發(fā)現(xiàn)的CPAF宿主靶標有轉錄因子USF1與RFX5、NF-κB、HIF-1、BH-3蛋白(Bcl-2家族促凋亡因子)[9]，DNA修復蛋白PARP,細胞周期蛋白B1，各種細胞骨架蛋白如細胞角蛋白-8、-18和波形蛋白，高爾基體蛋白84，和細胞表面蛋白CD1d與nectin-1等[10]。以上研究提示CPAF可能通過多種途徑逃避宿主的免疫檢測。例如，USF1與RFX5分別作用于MHCⅠ類與MHCⅡ分子的轉錄表達，CD1d是MHC樣糖蛋白，可提呈脂類抗原至自然殺傷T細胞[11]；BH-3蛋白為促凋亡因子；因此CPAF可能通過抑制MHC表達、抑制細胞凋亡等介導衣原體的免疫逃逸。

3衣原體Ⅲ型分泌系統(tǒng)(T3SS)

在革蘭陰性菌中，T3SS是一種進化精制的毒力決定因子，有超過20種蛋白形成的一種特殊裝置，包括分泌外排裝置(T3SA)、效應因子和伴侶蛋白。與其它細菌不同，衣原體Ⅲ型分泌系統(tǒng)效應基因即不位于毒力質粒上也不形成毒力島，其效應基因分散在衣原體的整個基因組中。在發(fā)育周期的早期，效應因子包括Inc蛋白開始在RB中合成，在發(fā)育周期的中期，衣原體包涵體開始分裂的時候，T3SA基因開始合成[12]，在發(fā)育周期的晚期，RB從包涵體膜分離、RB轉變?yōu)镋B時T3S的激活發(fā)生終止。由于EB幾乎沒有代謝活性[13],但 EB中包含具有功能的T3SSs[14]，在與宿主細胞接觸時效應因子的分泌活性迅速產生[15]，因此，在RB發(fā)育為EB的晚期階段外排裝置、效應因子和伴侶蛋白已經被被預裝到EB中。與宿主細胞接觸后，外排裝置被激活效應因子開始分泌。研究表明，衣原體的針狀蛋白CdsF包含有半胱氨酸殘基，這在衣原體T3SS中是獨特屬性[16]，EB的包膜有高度的二硫鍵交聯(lián)，而在RB中這些鍵降低了。因此，位于原體CdsF中的二硫鍵在孢子樣發(fā)育周期中提供了結構性硬度，也有可能在控制分泌活性中發(fā)揮了重要角色[17]。T3SS效應因子通過直接聯(lián)系、酶解改變性質或模仿靶向宿主因子等方式發(fā)揮毒力效應[18]。研究最為廣泛的是侵襲相關性和Inc類效應因子。

4衣原體脂多糖(LPS)

LPS由革蘭陰性菌所特有，是外膜的主要組成成分， LPS在革蘭陰性菌發(fā)病機制中起著主要作用,引起宿主發(fā)熱血循環(huán)中白細胞驟減、彌散性血管內凝血、循環(huán)衰竭、休克死亡等。衣原體的LPS是由一個2-酮基-3-脫氧草酸(KDO)的核心三糖與脂質A連接而成[19]。其脂質A更長，同時含有非羥基化的脂肪酸使得衣原體內毒素活性大大降低[20]。LPS是衣原體的屬特異性抗原，對衣原體的感染性至關重要，是重要的衣原體診斷抗原。研究表明，在衣原體LPS受抑制的情況下，RB仍然可以形成包涵體，但不表達發(fā)育周期中的晚期蛋白從而不能轉化為EB，LPS缺失的情況下，衣原體可以存活但不具有感染性[21]。

5新發(fā)現(xiàn)毒力因子CT135基因

Sturdevant等[22]通過研究發(fā)現(xiàn)， Cel Ⅰ酶分析實驗室標準Ct菌株時，多次傳代的血清A-J型的CT135基因均存在多態(tài)性，而LGV型和體外傳代次數(shù)較少的血清K型的CT135基因不存在多態(tài)性。在細胞模型上，非LGV型Ct在體外傳代過程中產生的CT135無義突變無疑使Ct獲得了生長優(yōu)勢；沙眼D型不同克隆株感染雌鼠生殖道會產生表型巨大差異，D-LC克隆株導致輸卵管組織增厚、炎癥反應更明顯等，基因組測序顯示CT135基因發(fā)生了單個堿基的移碼突變，很有可能該基因突變表達了具有毒力功能的蛋白，也有可能CT135基因本身是抗毒力因子基因，突變導致其失活，具體原因還未知；在比較與質粒毒力感染差異實驗中[23]，質粒在于增強衣原體繁殖生長和早期的感染負擔加重，而CT135的功能則是維持更長期持續(xù)和慢性感染。

6小結

目前越來越多的研究者對衣原體致病機制進行了深入研究，但很多的研究還處于假說階段，沒有充分的證據(jù)予以證實，例如CPAF通過分泌到宿主胞質中，切割和水解宿主蛋白來發(fā)揮毒力作用，但Chen等[24]研究發(fā)現(xiàn)，早先集中研究和報道的11種CPAF作用底物在衣原體感染細胞中并沒有被切割和水解，這一發(fā)現(xiàn)對CPAF的靶向底物提出質疑，也對CPAF是否作為蛋白酶的功能提出了挑戰(zhàn)；CT135基因只是發(fā)現(xiàn)在不同感染臨床特征的毒株之間存在突變，并沒有在蛋白水平驗證是如何發(fā)揮毒力作用，致病途徑、方式和作用靶標都還未知，有待進一步深入探討[25-26]。在研究衣原體毒力因子的致病機制方面，鸚鵡熱衣原體因為人獸感染，具備小鼠這樣的天然動物模型，相比沙眼衣原體和肺炎衣原體具有得天獨厚的優(yōu)勢，以鸚鵡熱衣原體作為突破口對進一步深入闡釋衣原體致病機制提供了新思路和新策略。

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(收稿日期：2015-12-26)

DOI:10.3969/j.issn.1673-4130.2016.06.026

文獻標識碼：A

文章編號：1673-4130(2016)06-0780-03

基金項目：“十二五”農村領域國家科技計劃課題項目(2012AA101302)。

作者簡介：李鵬，男，主治醫(yī)師，主要從事微生物鑒定與分子生物學研究。(△)通訊作者，E-mail：songlihua@gmail.com。(▲)通訊作者，E-mail：Miaojh337@163.com。