趙語佳,王紹乙,李裕晴,李潔
海軍軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教研室,上海 200433
海洋致病菌多為廣泛分布于海洋的革蘭氏陰性菌,是造成漁民及海軍士兵開放性傷口繼發(fā)性感染、沿海居民食用海產(chǎn)品發(fā)生食物中毒的主要致病菌,如治療不及時病死率較高。隨著我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)蓬勃發(fā)展,且常用抗生素耐藥率逐年增加,海洋致病菌感染率逐漸升高,深入了解海洋致病菌致病機(jī)制以探究海洋致病菌感染治療方法義不容緩。海洋致病菌主要有弧菌屬的創(chuàng)傷弧菌、副溶血性弧菌、霍亂弧菌及銅綠假單胞菌等,海洋致病菌致病機(jī)制主要集中在粘附相關(guān)蛋白、細(xì)胞毒性、宿主防御、攝鐵系統(tǒng)、分泌系統(tǒng)、毒力調(diào)控等方面。現(xiàn)就海洋致病菌的致病機(jī)制及其感染的治療研究進(jìn)展情況綜述如下。
1.1 分布分型 創(chuàng)傷弧菌的分布與海水溫度、含鹽量有關(guān),受溫度影響,最適繁殖溫度在20~30 ℃,13 ℃以下停止繁殖進(jìn)入休眠期,故其多分布于澳洲、東南亞等亞熱帶及熱帶地區(qū)。受含鹽量影響,最適于在含鹽量為10%~18%的環(huán)境下生存,由于海水鹽度一般為35%,故創(chuàng)傷弧菌主要分布于河海交界處。根據(jù)創(chuàng)傷弧菌的生物學(xué)特性將其分為三型,Ⅰ型主要以人類為感染對象,Ⅱ型主要以鰻魚為感染對象,Ⅲ型兼具Ⅰ、Ⅱ型特征。從水產(chǎn)品樣本中分離細(xì)菌,用TCBS 等顯色培養(yǎng)基培養(yǎng),菌落呈綠色、光滑、整齊、微凸?fàn)?。采用定性PCR 法對分離培養(yǎng)后得到的細(xì)菌進(jìn)行基因分型鑒定,檢測分析創(chuàng)傷弧菌的創(chuàng)傷弧菌溶血素A(vvhA)基因、毒力相關(guān)基因C/E、和16S rRNA A/B 等。
1.2 致病機(jī)制 創(chuàng)傷弧菌可引起嘔吐、發(fā)熱、休克、腹瀉等感染癥狀,開放性傷口接觸海水,受到創(chuàng)傷弧菌污染可導(dǎo)致皮膚和軟組織感染。嚴(yán)重者出現(xiàn)敗血癥、嚴(yán)重蜂窩組織炎和壞死性筋膜炎等癥狀。患有慢性肝病、糖尿病、血色素沉著癥和重型地中海貧血等疾病的患者,更有可能發(fā)生危及生命的感染形式。創(chuàng)傷弧菌為革蘭氏陰性菌,其致病機(jī)制的相關(guān)研究主要集中在黏附相關(guān)蛋白、細(xì)胞毒性、宿主防御、攝鐵系統(tǒng)、分泌系統(tǒng)和毒力調(diào)控等方面。
1.2.1 黏附相關(guān)蛋白 創(chuàng)傷弧菌主要的黏附相關(guān)蛋白為黏附素和外膜蛋白。黏附素是由tad基因編碼的Ⅳ型菌毛和由flaA、flaB、fdaC、flaD、flaE、flaF編碼的鞭毛,與細(xì)菌的運(yùn)動、黏附、侵襲、致病性有關(guān)。YAMAZAKI 等[1]發(fā)現(xiàn),rFlaB 免疫小鼠細(xì)胞可通過降低創(chuàng)傷弧菌運(yùn)動性來抑制對肌肉組織的侵襲,證實(shí)了黏附素的致病作用,提示黏附素相關(guān)基因可作為創(chuàng)傷弧菌感染治療靶點(diǎn)選擇。創(chuàng)傷弧菌的主要外膜蛋白(omp)為OmpU,還可分泌IlpA 重組脂蛋白,具有黏附作用。據(jù)LEE 等[2]研究,IlpA激活Toll 樣受體2 可觸發(fā)單核細(xì)胞中細(xì)胞因子的產(chǎn)生,加重炎癥反應(yīng)。綜上創(chuàng)傷弧菌可通過黏附相關(guān)蛋白黏附于組織表面侵入細(xì)胞,并造成一定毒性作用,侵入細(xì)胞后通過其他致病機(jī)制繼續(xù)破壞機(jī)體細(xì)胞正常生命結(jié)構(gòu)。
1.2.2 細(xì)胞毒性 創(chuàng)傷弧菌分泌創(chuàng)傷弧菌溶細(xì)胞素(VVC)、金屬蛋白酶(VVP)、重復(fù)序列毒素A(RtxA)、多功能自動處理重復(fù)毒素(MARTX)和磷脂酶A2(PlpA2)等,造成對細(xì)胞的毒性作用。VVC由vvhA編碼,通過Ⅱ型分泌系統(tǒng)(T2SS)分泌到胞外,是惟一可分泌至胞外的外毒素。據(jù)QIN 等報道,VVC 顯著上調(diào)了促炎細(xì)胞因子IL-6 和炎癥趨化因子MCP-1、IP-10 mRNA 表達(dá),可選擇VVC 作為創(chuàng)傷弧菌誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)治療靶點(diǎn)[3]。VVP 由vvp/vvpE基因編碼,具有溶血性與細(xì)胞毒性,可消化宿主蛋白增加血管通透性,有利于創(chuàng)傷弧菌滲入腸壁或侵入腹腔引發(fā)組織壞死。創(chuàng)傷弧菌RtxA 有三種,即RtxA1、RtxA2、RtxA3,僅RtxA1 存在毒性,由rtxA1基因編碼。LEE 等報道,RtxA 可誘導(dǎo)創(chuàng)傷弧菌感染的樹突狀細(xì)胞分泌IL-1β 和IL-6,并可誘導(dǎo)增加小腸固有層中Th17 細(xì)胞,激發(fā)宿主對創(chuàng)傷弧菌感染的適應(yīng)性免疫[4]。MARTX廣泛存在于霍亂弧菌、創(chuàng)傷弧菌等細(xì)菌中,CHEN 等實(shí)驗證明MARTX可導(dǎo)致巨噬細(xì)胞中相關(guān)信號因子失活,使創(chuàng)傷弧菌逃脫巨噬細(xì)胞的吞噬作用[5]。PlpA 可與MARTX 協(xié)同作用,合作誘導(dǎo)細(xì)胞浸潤以實(shí)現(xiàn)壞死細(xì)胞快速死亡[6]。
1.2.3 宿主防御 創(chuàng)傷弧菌通過分泌莢膜多糖(CPS)和酸中和機(jī)制進(jìn)行宿主防御。CPS 是生物膜主要成分,可逃避補(bǔ)體識別與吞噬細(xì)胞的吞噬,增強(qiáng)創(chuàng)傷弧菌耐干燥、抗宿主免疫的能力。創(chuàng)傷弧菌的酸中和機(jī)制使其可在高酸性的胃環(huán)境存活,在酸性環(huán)境下細(xì)胞分泌超氧化物增多,超氧化物暴露增加了創(chuàng)傷弧菌賴氨酸脫羧酶活性,使其分解賴氨酸形成可清除超氧化物自由基的酸中性抑制劑尸胺,在宿主體內(nèi)形成酸性防御[7]。
1.2.4 攝鐵系統(tǒng) 創(chuàng)傷弧菌的攝鐵系統(tǒng)是創(chuàng)傷弧菌與鐵配合物和鐵結(jié)合蛋白競爭鐵的機(jī)制。據(jù)MIYAMOTO 等[8]報道,創(chuàng)傷弧菌通過血紅素獲取系統(tǒng)游離血紅素中的鐵,也可通過分泌對鐵高親和力的鐵載體奪取鐵。鐵—鐵載體周質(zhì)結(jié)合蛋白和鐵螯合還原酶可作為診斷創(chuàng)傷弧菌感染的指標(biāo)之一,也可作為藥物治療候選靶點(diǎn)。
1.2.5 分泌系統(tǒng) 細(xì)菌分泌系統(tǒng)通過分泌相關(guān)因子,使蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。目前關(guān)于創(chuàng)傷弧菌細(xì)菌分泌系統(tǒng)的研究較少,Ⅰ型分泌系統(tǒng)(T1SS)主要分泌毒素RtxA,是腸道發(fā)病機(jī)制和全身傳播所必需的,T2SS 是VVC 的分泌所必需的,與腸道發(fā)病機(jī)制相關(guān)。
1.2.6 毒力調(diào)控 創(chuàng)傷弧菌通過群體感應(yīng)系統(tǒng)(QS)、總體毒力調(diào)節(jié)因子和VVH 進(jìn)行毒力調(diào)控。不同革蘭氏陰性菌QS 機(jī)制不同,但調(diào)控蛋白具高度同源性,大多以脂肪酰基高絲氨酸內(nèi)酯(AHL)為自誘劑,共同具有LuxI-AHL 型QS。創(chuàng)傷弧菌特有LuxS/LuxR 型QS,可調(diào)節(jié)CPS、菌毛的合成,SmcR是細(xì)菌QS 的主要調(diào)節(jié)因子。據(jù)Kim 等報道,抑制SmcR 活性的小分子可抑制創(chuàng)傷弧菌生物膜的擴(kuò)散,從而抑制對宿主的致病性,可猜測創(chuàng)傷弧菌QS與其在宿主生物膜中的分離有一定關(guān)系[9]。創(chuàng)傷弧菌總體毒力調(diào)節(jié)因子有cAMP-cAMP 受體蛋白(CRP)和毒力調(diào)節(jié)因子AphB,CRP 可影響編碼VVC、VVP 等基因的表達(dá),阻遏代謝,AphB 可調(diào)控吸收和代謝相關(guān)基因,控制細(xì)胞生長。KIM 等[10]發(fā)現(xiàn),AphB 可抑制人腸上皮細(xì)胞中促炎細(xì)胞因子IL-8的產(chǎn)生,使機(jī)體炎癥反應(yīng)增強(qiáng)。VVH 通過與細(xì)胞膜結(jié)合形成孔隙并激活宿主炎癥反應(yīng),具有強(qiáng)大的溶血性和細(xì)胞溶解活性,并有助于細(xì)菌從腸道侵入血液。
1.3 感染治療方法 創(chuàng)傷弧菌感染起病急驟、病情兇險。臨床研究表明,早期感染需強(qiáng)有力的抗菌藥物治療,必要時清創(chuàng)和截肢。有研究表明,創(chuàng)傷弧菌對多種抗菌藥物比較敏感,可使用第三代頭孢菌素如頭孢噻肟、四環(huán)素類如米諾環(huán)素和喹諾酮類抗菌藥物,嚴(yán)重感染應(yīng)聯(lián)合應(yīng)用上述藥物。目前,針對創(chuàng)傷弧菌研發(fā)的新藥有DIDS,一種經(jīng)典的氯通道抑制劑,顯著降低了創(chuàng)傷弧菌RtxA1 誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性[11]。對于傷口感染需進(jìn)行創(chuàng)面清創(chuàng)、壞死筋膜炎切開減張術(shù)甚至截肢等早期手術(shù)處理。且根據(jù)最新臨床研究,早期血漿置換對創(chuàng)傷弧菌膿毒癥有幫助[12]。
2.1 分布分型 副溶血性弧菌廣泛分布于沿海、海洋和河口環(huán)境,在亞洲、歐洲、美洲國家均有分布,較少分布于炎熱、干旱的非洲國家。副溶血性弧菌分布濃度與季節(jié)相關(guān),通常在溫度較高的夏季濃度高,但其生長繁殖及分布濃度與溫度的相關(guān)性較復(fù)雜,還需考慮地理位置不同帶來的氣候、濕度等差異。副溶血性弧菌的分型鑒定主要采用PCR 法依據(jù)其特異性的不耐熱溶血素(TLH)編碼基因,及其致病基因—耐熱性溶血素(TDH)編碼基因和耐熱性溶血素相關(guān)毒素(TRH)編碼基因進(jìn)行基因分型鑒定[13]。
2.2 致病機(jī)制 副溶血性弧菌可引起以水樣腹瀉和腹部陣發(fā)性絞痛為主要癥狀的急性腸胃炎;對免疫低下者可引起膿毒癥;也可因為其他組織病變,如大皰性皮膚病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和反應(yīng)性關(guān)節(jié)炎。副溶血性弧菌致病機(jī)制的相關(guān)研究主要集中在黏附相關(guān)蛋白、細(xì)胞毒性、宿主防御、分泌系統(tǒng)等方面。
2.2.1 黏附相關(guān)蛋白 副溶血性弧菌的黏附相關(guān)蛋白為血凝素、烯醇化酶等黏附因子。
2.2.2 細(xì)胞毒性 副溶血性弧菌分泌溶血素、蛋白酶、尿素酶和脂多糖(LPS)等產(chǎn)生對細(xì)胞的毒力作用。副溶血性弧菌溶血素按照耐熱程度分為TDH、TRH、TLH,分別由tdh、trh、tlh基因編碼。ZHANG 等[14]發(fā)現(xiàn),tdh2的轉(zhuǎn)錄抑制因子CalR 可抑制副溶血性弧菌的溶血功能,為治療提供新的靶點(diǎn)。副溶血性弧菌發(fā)揮毒力作用的蛋白酶主要為金屬蛋白酶(VPP)和絲氨酸蛋白酶,VPP 與VVP功能相似但其具體調(diào)控機(jī)制仍不明確。絲氨酸蛋白酶切割蛋白質(zhì)中肽鍵使蛋白質(zhì)失活,主要種類為VPP1/蛋白酶A、VpSP37、PrtA。副溶血性弧菌尿素酶可催化尿素水解生成氨與二氧化碳。據(jù)CAI 等早期實(shí)驗,分離的副溶血性弧菌的尿素酶可引起腸液積聚,并在乳鼠實(shí)驗中呈陽性證實(shí)尿素酶的毒力作用[15]。BANDEKAR 等[16]發(fā)現(xiàn),副溶血性弧菌LPS 可激活小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的活性,激發(fā)炎癥反應(yīng)。
2.2.3 宿主防御 副溶血性弧菌通過細(xì)胞壁主要成分Omp 進(jìn)行宿主防御,Omp 在菌體自身的穩(wěn)定性和物質(zhì)運(yùn)輸過程中起著關(guān)鍵作用。脂多糖運(yùn)輸?shù)鞍譊(LptD)是一種必需Omp,ZHA 等[17]將小鼠接種LptD 疫苗,產(chǎn)生了對于副溶血性弧菌100%的免疫保護(hù),提示LptD 可作為疫苗抗原和免疫靶點(diǎn)選擇。
2.2.4 分泌系統(tǒng) 副溶血性弧菌的細(xì)菌分泌系統(tǒng)主要由Ⅲ型分泌系統(tǒng)(T3SS)發(fā)揮作用,分別有T3SS1,T3SS2 兩套T3SS,T3SS1 可誘導(dǎo)細(xì)胞毒性,其相關(guān)調(diào)節(jié)因子Cadc 蛋白和毒力表達(dá)調(diào)控(toxR)蛋白可提供相關(guān)治療靶點(diǎn),T3SS2 與引起急性胃腸炎有關(guān)。
2.3 感染治療方法 副溶血性弧菌感染輕癥不需治療,但患者需補(bǔ)充大量液體以補(bǔ)充因腹瀉而流失的水分。發(fā)高燒或有潛在疾病的患者應(yīng)口服多西環(huán)素或喹諾酮類抗生素治療,也可聯(lián)合用藥。輕度傷口感染和菌血癥通常不需治療,因為副溶血性弧菌感染具有自限性。對于嚴(yán)重的傷口感染或膿毒癥,可使用強(qiáng)力霉素和第三代頭孢菌素,壞死性筋膜炎患者則需手術(shù)清創(chuàng)。副溶血性弧菌和銅綠假單胞菌有類似的耐藥機(jī)制,但具體機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。副溶血性弧菌感染的新藥研究方向主要在抑制鞭毛生物合成、生物膜形成、Ⅲ型效應(yīng)因子分泌和相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,以及參與群體感應(yīng)和毒素產(chǎn)生調(diào)節(jié)的基因的轉(zhuǎn)錄等方面。檸檬醛、抗菌肽、納米銀、噬菌體等在治療副溶血性弧菌感染上有前景[18-21]。
3.1 分布分型 霍亂弧菌廣泛分布于非洲、美洲、亞洲、中東等全球多個國家及地區(qū),其數(shù)量增減與季節(jié)相關(guān),5、6 月因氣溫升高和降水量增多,霍亂弧菌繁殖增多。自然災(zāi)害的發(fā)生也可使霍亂弧菌分布發(fā)生變化,在颶風(fēng)、海嘯、地震、泥石流等自然災(zāi)害侵襲的地區(qū)易發(fā)生較大規(guī)模的霍亂爆發(fā)?;魜y弧菌中主要致病菌為o1血清群及o139血清群,采用玻片凝集試驗區(qū)分此兩種血清型霍亂弧菌,不同血清型的霍亂弧菌可與o1、o139 診斷血清分別產(chǎn)生凝集現(xiàn)象。此外,基于PCR 法的基因分型鑒定應(yīng)用較為廣泛,主要以霍亂弧菌的毒素基因霍亂毒素基因、毒力協(xié)同調(diào)節(jié)菌毛基因、o 抗原基因、外膜蛋白基因、toxR基因等作為檢測靶基因[22]。
3.2 致病機(jī)制 霍亂弧菌可引起以急性腹瀉為主要癥狀的腸道傳染病—霍亂,臨床表現(xiàn)為上吐下瀉、排泄物呈“米泔水樣”且含大量弧菌,如不及時治療,易致患者大量脫水最終死亡?;魜y弧菌致病機(jī)制的相關(guān)研究主要集中在黏附相關(guān)蛋白、細(xì)胞毒性、攝鐵系統(tǒng)、宿主防御、毒力調(diào)控等方面。
3.2.1 黏附相關(guān)蛋白 霍亂弧菌主要由Ⅳ型菌毛、鞭毛、生物膜相關(guān)蛋白1、生物膜結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑C發(fā)揮黏附作用。FLOYD 等[23]提出3",5"-環(huán)狀二胍酸鹽(c-di-GMP)可通過調(diào)節(jié)菌毛伸展影響霍亂弧菌定植能力的模型,為霍亂弧菌感染提供新的治療思路。
3.2.2 細(xì)胞毒性 霍亂弧菌通過分泌霍亂毒素(CT)、霍亂弧菌溶細(xì)胞素(VCC)、Rtx、腸毒素、封閉帶毒素、Cholix毒素、MARTX、血凝素蛋白酶、甘露糖敏感血凝素等造成對細(xì)胞的毒力作用。CT 由ctxAB基因編碼,其釋放到小腸可引起腹瀉,且CT 可轉(zhuǎn)化為CTXφ 感染新的霍亂弧菌株。VCC 是一種膜損傷蛋白毒素,可在腸上皮細(xì)胞引發(fā)炎性反應(yīng),OU 等[24]早期研究發(fā)現(xiàn)霍亂弧菌蛋白酶可分解VCC 消除炎癥反應(yīng),為治療霍亂弧菌感染提供思路。霍亂弧菌RTX 毒素由rtxA基因編碼,其相關(guān)調(diào)節(jié)機(jī)制目前尚不明確。
3.2.3 攝鐵系統(tǒng) 霍亂弧菌攝鐵系統(tǒng)機(jī)制與創(chuàng)傷弧菌類似,通過鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白攝取鐵。
3.2.4 宿主防御 霍亂弧菌通過氨基?;c環(huán)狀GMP-AMP 合成酶(cGAS)/干擾素基因刺激蛋白(STING)通路進(jìn)行宿主防御。BENGOECHEA[25]發(fā)現(xiàn),LPS 氨基?;诨魜y弧菌對抗菌肽的耐藥性中起著關(guān)鍵作用,但具體機(jī)制尚不明確。cGAS-STING通路通過cGAS 蛋白感知DNA 后產(chǎn)生cGAMP 信號分子,與STING 蛋白結(jié)合并激活免疫反應(yīng)進(jìn)行宿主防御[26]。
3.2.5 毒力調(diào)控 霍亂弧菌QS調(diào)節(jié)因子為霍亂自身誘發(fā)因子-1 和自身誘發(fā)因子-2,可作預(yù)防霍亂感染的治療靶點(diǎn)選擇。霍亂弧菌發(fā)揮主要作用的細(xì)菌分泌系統(tǒng)類型為T6SS,STEVEN 等[27]實(shí)驗揭示T6SS效應(yīng)蛋白VgrG-3 可裂解細(xì)菌細(xì)胞壁骨架結(jié)構(gòu),但目前對霍亂弧菌T6SS遺傳調(diào)控、效應(yīng)因素機(jī)制尚不明確?;魜y弧菌主要由ToxR 轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行毒力調(diào)控作用,其可調(diào)控CT 的產(chǎn)生,還可控制ompU和ompT基因的表達(dá)。
3.3 感染治療方法 霍亂弧菌感染引起的霍亂可并發(fā)脫水和電解質(zhì)紊亂,補(bǔ)液對其治療至關(guān)重要,治療初期即應(yīng)充分補(bǔ)液,可口服補(bǔ)液輔以靜脈補(bǔ)液。營養(yǎng)干預(yù)措施包括在糾正體液不足后立即恢復(fù)高能量飲食,以防止?fàn)I養(yǎng)不良及包括低鉀血癥和低血糖在內(nèi)的即時并發(fā)癥;對于嚴(yán)重營養(yǎng)不良者和腹瀉的兒童,建議鋅治療。一旦初期體液充足、嘔吐癥狀糾正,即可采用阿奇霉素和環(huán)丙沙星等進(jìn)行抗生素治療以加速康復(fù)?;魜y預(yù)防重在接種疫苗,目前有兩種口服霍亂疫苗,并在積極開發(fā)新的疫苗。
4.1 分布分型 銅綠假單胞菌屬于假單胞菌產(chǎn)色素細(xì)菌屬,在海水中廣泛分布,其產(chǎn)生的色素可減輕陽光輻射造成的傷害,故大多生活在海水表層。根據(jù)銅綠假單胞菌菌落形態(tài)及是否產(chǎn)生藻酸鹽形成生物膜而分為黏液型和非黏液型,并且兩種形態(tài)在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。對于銅綠假單胞菌的分型鑒定,可使用按國際抗原分型系統(tǒng)制備的標(biāo)準(zhǔn)血清進(jìn)行玻片凝集實(shí)驗,還可應(yīng)用抗菌譜、分子分型等方法。具體方法為隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA,多位點(diǎn)序列分型,腸桿菌基因間重復(fù)共有序列PCR,多位點(diǎn)可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù)序列分析等,對銅綠假單胞菌的acsA、aroE、guaA、mutL、nuoD、ppsA、trpE等基因進(jìn)行分型鑒定[28]。
4.2 致病機(jī)制 銅綠假單胞菌可感染人體的任何部位,是引發(fā)院內(nèi)感染的主要致病菌,可引起傷口感染、呼吸道感染、泌尿系統(tǒng)感染、腹膜炎等。海洋途徑感染主要可導(dǎo)致傷口感染和膿毒癥,造成急性或慢性感染,嚴(yán)重可致機(jī)體死亡。銅綠假單胞菌屬假單胞菌屬,其致病機(jī)制與創(chuàng)傷弧菌既有相似之處又有差異,致病機(jī)制的相關(guān)研究主要集中在黏附相關(guān)蛋白、細(xì)胞毒性、宿主防御、分泌系統(tǒng)、毒力調(diào)控等方面。
4.2.1 黏附相關(guān)蛋白 銅綠假單胞菌黏附相關(guān)蛋白為菌毛、鞭毛等黏附素,通過吸附于細(xì)胞表面并分泌大量黏多糖使細(xì)菌黏附進(jìn)入,且具有毒力作用,可抑制細(xì)胞免疫反應(yīng)。
4.2.2 細(xì)胞毒性 銅綠假單胞菌中發(fā)揮毒力作用的因子主要是外毒素A(ETA)、蛋白酶LasB 和磷脂酶C。JENKINS 等[29]報道,ETA 可誘導(dǎo)肥大細(xì)胞凋亡。LasB 是一種金屬蛋白酶,可分解彈性組織,水解胞外基質(zhì),破壞細(xì)胞正常生理功能。
4.2.3 宿主防御 在銅綠假單胞菌中,主要是藻酸鹽起到宿主防御功能,具體作用如下:保護(hù)于細(xì)菌表面,減少與免疫攻擊復(fù)合物和抗生素的接觸;使銅綠假單胞菌黏附力增強(qiáng);形成凝膠狀基質(zhì)連接細(xì)胞,以形成較厚生物膜。銅綠假單胞菌攝鐵系統(tǒng)機(jī)制與創(chuàng)傷弧菌類似。
4.2.4 分泌系統(tǒng) 銅綠假單胞菌中有T3SS 和T6SS 兩種細(xì)菌分泌系統(tǒng),T3SS 可影響機(jī)體免疫反應(yīng),對機(jī)體造成持續(xù)易感,是銅綠假單胞菌致病過程發(fā)揮作用的主要分泌系統(tǒng)。已確定T3SS 4 個相關(guān)的效應(yīng)物-ExoY、ExoS、ExoT、ExoU。ExoY 是宿主因子依賴性腺苷酸環(huán)化酶,可改善血管滲透性,破壞肌動蛋白細(xì)胞骨架;ExoS 可抑制細(xì)胞遷移,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡;ExoT 能抑制細(xì)胞運(yùn)動和分裂,誘導(dǎo)細(xì)胞死亡;ExoU 可分解胞膜磷脂,裂解細(xì)胞[30]。對T6SS研究較少,其致病機(jī)制為細(xì)菌外膜受到膜擾動后分泌釋放效應(yīng)蛋白殺傷宿主細(xì)胞,可介導(dǎo)銅綠假單胞菌對外源基因的免疫防御機(jī)制,使自身排斥外源基因。
4.2.5 毒力調(diào)控 銅綠假單胞菌特有QS-喹諾酮信號(PQS)系統(tǒng),PQS 可調(diào)節(jié)多種毒力因子合成,在銅綠假單胞菌感染肺部及慢性化發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
4.3 感染治療方法 銅綠假單胞菌感染早期應(yīng)用抗生素治療,輕癥可單用β-內(nèi)酰胺類、氨基糖苷類,嚴(yán)重者應(yīng)β-內(nèi)酰胺與氨基糖苷聯(lián)合用藥或單用環(huán)丙沙星。重癥患者首先應(yīng)選擇廣譜的強(qiáng)力抗菌藥,而后根據(jù)病原學(xué)培養(yǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整抗菌藥物,據(jù)早期臨床統(tǒng)計,此種治療方法患者病死率明顯低于初始治療錯誤者[31]。與單藥治療相比,聯(lián)合用藥治療銅綠假單胞菌的初始治療可能更有效。這提示大量醫(yī)院感染中耐多藥銅綠假單胞菌的流行,迫切需要開發(fā)針對此類細(xì)菌的抗菌素耐藥性替代療法。目前,針對QS 及其相關(guān)調(diào)控因子的抑制劑已被開發(fā)并開始治療銅綠假單胞菌感染,同時干擾T3SS 和T6SS 關(guān)鍵調(diào)控因子也是治療銅綠假單胞菌感染的潛在策略[32]。毒力調(diào)控因子(如VqsM、AlgR、CdpR、RpoN、CysB、AnvM 和VqsR)也可成為抑制銅綠假單胞菌毒力的潛在藥物靶點(diǎn)。噬菌體、疫苗和抗菌肽在治療銅綠假單胞菌感染上具有前景。
綜上所述,海洋致病菌分布廣泛,且接觸或食用攜帶有海洋致病菌的海水與水產(chǎn)品便可感染,危害沿海居民身體健康及影響水產(chǎn)品養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展。海洋致病菌多分布于沿海、海洋和河口環(huán)境,常使用定性PCR 法根據(jù)其基因型進(jìn)行分型鑒定,各種海洋致病菌致病機(jī)制既有相似之處又有獨(dú)到之處,目前研究集中在黏附相關(guān)蛋白、細(xì)胞毒性、宿主防御、攝鐵系統(tǒng)、分泌系統(tǒng)、毒力調(diào)控等方面,但一些機(jī)制尚不明確,如對Tad pili 保護(hù)創(chuàng)傷弧菌免受補(bǔ)體攻擊的機(jī)制尚不深入,對副溶血性弧菌定植于腸道的機(jī)制了解甚少,霍亂弧菌RTX 毒素的調(diào)節(jié)機(jī)制仍未知,霍亂弧菌T6SS 遺傳調(diào)控、效應(yīng)因素機(jī)制尚不明確。海洋致病菌的臨床治療方面現(xiàn)仍停留于抗感染治療,相應(yīng)靶點(diǎn)藥物較少,可依據(jù)新的靶點(diǎn)探索治療藥物和疫苗,如tdh2轉(zhuǎn)錄的抑制因子CalR,創(chuàng)傷弧菌感染的疫苗抗原和免疫靶點(diǎn)選擇-LptD,影響霍亂弧菌定植能力的治療的靶點(diǎn)選擇c-di-GMP,相關(guān)黏附因子、毒力因子的基因靶點(diǎn)等,為治療和預(yù)防海洋致病菌感染提供有效途徑。