田 麗 吳顯偉 周 偉 張惠勇 張少言 鹿振輝 （上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院，上海 200030）

病原微生物侵襲機(jī)體后，機(jī)體內(nèi)固有免疫系統(tǒng)首先啟動。巨噬細(xì)胞通過定位于細(xì)胞表面、囊泡或細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的模式識別受體（pattern recognition receptor，PRRs）識別病原微生物感染，通過吞噬體的內(nèi)吞作用迅速吞噬病原微生物，再與溶酶體融合形成吞噬溶酶體。吞噬溶酶體具有酸性、氧化性等利于降解微生物的管腔，含有多種抗菌分子，如蛋白酶、活性氧（reactive oxide species，ROS）、活性氮等，具有強大的殺傷微生物能力。而很多病原微生物發(fā)展出逃避巨噬細(xì)胞消化、消除的能力，從而在宿主細(xì)胞內(nèi)長期存活。

細(xì)胞內(nèi)病原體通常分為兼性胞內(nèi)菌和專性胞內(nèi)菌兩類［1］。兼性胞內(nèi)菌既可在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖、存活，又可在體外無生命的培養(yǎng)基中生長；專性胞內(nèi)菌僅能在宿主活細(xì)胞內(nèi)生長繁殖［2］。根據(jù)病原體逃逸生存環(huán)境又可分為液泡病原體和胞質(zhì)病原體，液泡病原體利用宿主膜運輸在液泡中構(gòu)建特定生態(tài)位，胞質(zhì)病原體是從液泡逃逸至細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的病原體，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)增殖并可擴(kuò)散到鄰近細(xì)胞［3］。這些病原體具有一系列毒力因子以及復(fù)雜的調(diào)節(jié)因子網(wǎng)絡(luò)，通過在吞噬細(xì)胞內(nèi)復(fù)制或分泌效應(yīng)子改變宿主細(xì)胞，創(chuàng)造適宜自身增殖的環(huán)境，逃避宿主免疫應(yīng)答和抗生素攻擊。本文對胞內(nèi)感染常見的細(xì)菌和真菌對巨噬細(xì)胞的免疫逃逸策略進(jìn)行簡要概述（表1）。

表1 胞內(nèi)感染常見的細(xì)菌和真菌對巨噬細(xì)胞的免疫逃逸策略Tab.1 Immune escape strategies of common intracellularly infected bacteria and fungi against macrophages

1 細(xì)菌免疫逃逸

細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌通常是臨床相關(guān)病原體，幾乎感染宿主機(jī)體發(fā)現(xiàn)的每種細(xì)胞類型，尤其是巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞作為免疫系統(tǒng)的哨兵，第一時間將入侵的細(xì)菌吞噬并清除，而結(jié)核分枝桿菌（Mycobacterium tuberculosis，MTB）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，S.aureus）、單核細(xì)胞增多性李斯特菌（Listeria monocytogenes，Listeria）、沙門菌（Salmonella）、衣原體（Chlamydia）和立克次體（Rickettsia）等細(xì)菌通過多種策略逃避宿主巨噬細(xì)胞吞噬，在宿主細(xì)胞中復(fù)制和長期存活，引起感染性疾病。

1.1MTBMTB通過操縱宿主效應(yīng)機(jī)制，包括抑制吞噬體成熟、吞噬體和溶酶體融合、自噬和氧化代謝途徑等建立持久感染。MTB具有含甲基支鏈脂肪酸的復(fù)雜細(xì)胞膜，可保護(hù)自身免受宿主酶傷害［4］。此外MTB的結(jié)構(gòu)特征及其菌絲體組成抑制巨噬細(xì)胞吞噬體成熟和酸化［5］。MTB還通過運輸毒素脂阿拉伯甘露聚糖（LAM）以及依賴鈣調(diào)素的PI3P抑制吞噬體和溶酶體融合過程［6］。Mycothiol是MTB的一種主要硫醇，具有抗氧化活性，可幫助MTB抑制宿主細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激，產(chǎn)生免疫逃逸，延長MTB在巨噬細(xì)胞中的存活時間。而一些MTB菌株在巨噬細(xì)胞的內(nèi)吞泡內(nèi)無法適應(yīng)存活時，這些MTB可通過激活磷脂在細(xì)胞質(zhì)中創(chuàng)造有利生存條件［7］。非結(jié)核分枝桿菌（Nontuberculosis mycobacteria，NTM）也被證明可調(diào)節(jié)宿主免疫應(yīng)答，包括防止吞噬體酸化和成熟或從吞噬體逃逸到營養(yǎng)豐富的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，從而在宿主細(xì)胞內(nèi)長期存活［8］。

1.2S.aureusS.aureus是一種革蘭陽性機(jī)會致病菌，輕者導(dǎo)致皮膚感染，嚴(yán)重者可造成危及生命的菌血癥和腦膜炎。S.aureus是皮膚和軟組織感染以及院內(nèi)和社區(qū)獲得性肺炎最常見的病原體之一［9］。巨噬細(xì)胞可吞噬多數(shù)入侵的S.aureus，并采用多種殺傷機(jī)制殺死S.aureus。但一些S.aureus可在中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞吞噬后存活，還可逃避和操縱巨噬細(xì)胞，其兼性細(xì)胞內(nèi)寄生的特點和表面生物膜保護(hù)其免受宿主免疫應(yīng)答和抗生素作用，甚至可在多種非吞噬細(xì)胞，如上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、成骨細(xì)胞和肥大細(xì)胞等細(xì)胞內(nèi)長期存活［10-11］。一旦進(jìn)入巨噬細(xì)胞，S.aureus就會利用宿主細(xì)胞新陳代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝通量，消耗宿主細(xì)胞葡萄糖和氨基酸確保其自身增殖。S.aureus還可在宿主細(xì)胞吞噬體或細(xì)胞質(zhì)內(nèi)自由復(fù)制，逃脫專業(yè)和非專業(yè)吞噬細(xì)胞的吞噬小體，破壞自噬，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和膿毒壞死等死亡機(jī)制，甚至可誘導(dǎo)吞噬細(xì)胞抗凋亡程序。MSCRAMMs（識別黏附基質(zhì)分子的微生物表面成分）的蛋白質(zhì)黏附素使S.aureus黏附于宿主細(xì)胞產(chǎn)生的各種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白或直接黏附于宿主細(xì)胞［12］。

1.3ListeriaListeria是革蘭陽性菌，是一種機(jī)會性食源性感染病原體，可引起嚴(yán)重的局部和全身感染［13］。Listeria是一種典型的胞質(zhì)內(nèi)病原體，可侵襲巨噬細(xì)胞和非吞噬細(xì)胞，如胃腸道上皮細(xì)胞［14］。可通過入侵腸道上皮M 細(xì)胞穿透宿主，被宿主巨噬細(xì)胞捕獲。Listeria主要依賴于典型的Sec 易位系統(tǒng)分泌毒力因子，其分泌的毒力因子溶血素幫助Listeria逃離吞噬體［15-16］。轉(zhuǎn)錄因子PrfA是Listeria毒力的主要調(diào)節(jié)劑，可誘導(dǎo)伴侶PrsA2 和伴侶/蛋白酶HtrA 分泌。兩者的蛋白折疊和穩(wěn)定功能可促進(jìn)Listeria在巨噬細(xì)胞感染期間適應(yīng)和存活［9］。Listeria還可利用肌動蛋白裝配誘導(dǎo)蛋白ActA 誘導(dǎo)細(xì)菌表面肌動蛋白聚合驅(qū)動細(xì)菌，并在成孔毒素ListeriolysinO（LLO）與磷脂酶C（PI-PLC和PC-PLC）幫助下逃離吞噬細(xì)胞液泡，逃逸至胞質(zhì)內(nèi)存活。LLO 還導(dǎo)致Ca2+內(nèi)流，阻止晚期核內(nèi)體和/或溶酶體與含病原體液泡融合［3］。CadA是一種具有鎘抗性的外排泵，CadC是CadA 的序列特異性、DNA 結(jié)合和鎘依賴性調(diào)節(jié)劑。Listeria可通過CadC調(diào)節(jié)鎘外流、微調(diào)脂蛋白定位逃避宿主免疫應(yīng)答并促進(jìn)感染［17］。

1.4SalmonellaSalmonella是桿狀兼性厭氧菌，是一種最常見的食源性病原體。Salmonella可通過巨噬細(xì)胞引發(fā)自身吞噬作用并被包裹在含Salmonella的液泡SCV 中，逃避細(xì)胞外各種免疫應(yīng)答［18-19］。SPI是沙門氏菌編碼毒力相關(guān)基因特定區(qū)域，其編碼效應(yīng)子在Salmonella侵入巨噬細(xì)胞和上皮細(xì)胞中起重要作用，可幫助Salmonella感染期間的膜侵襲，還可促發(fā)SCV，降低溶酶體酶活性，干擾內(nèi)體到溶酶體的運輸，阻止兩者融合。SPI 的編碼效應(yīng)子還可掩蓋細(xì)菌表面抗原，導(dǎo)致吞噬細(xì)胞表面PRRs 無法識別。此外還可抑制固有免疫，減少促炎介質(zhì)產(chǎn)生，導(dǎo)致吞噬細(xì)胞清菌效率低下［19］。致病性Salmonella菌株表達(dá)2 個Ⅲ型分泌系統(tǒng)（T3SSs），包括T3SS1 和T3SS2。研究表明，細(xì)菌內(nèi)化初期T3SS2表達(dá)隨時間增加，與SCV 成熟一致［20］。T3SS2 易位的效應(yīng)蛋白將局部黏著斑激酶（FAK）和蛋白激酶B（Akt）招募到SCV 表面，Akt 活化后可通過磷酸化mTORC1 抑制巨噬細(xì)胞自噬［21］。

1.5ChlamydiaChlamydia是一種革蘭陰性專性胞內(nèi)菌，可引起人類和動物嚴(yán)重感染［22］。其中曲霉衣原體是一種性傳播細(xì)菌感染的病原體，還是導(dǎo)致致盲性沙眼的病原體［23］；而肺炎衣原體經(jīng)常引起社區(qū)獲得性肺炎。Chlamydia以細(xì)菌基本體（element basic，EB）形式附著并侵入宿主細(xì)胞中［24］。新生的吞噬細(xì)胞區(qū)室被衣原體衍生的蛋白迅速修飾，產(chǎn)生稱為包涵體的寄生液泡，從而避免與溶酶體融合，使Chlamydia在感染早期就從宿主巨噬細(xì)胞的內(nèi)吞途徑逃離。EB進(jìn)入細(xì)胞后，將Ⅲ型分泌效應(yīng)器易位肌動蛋白募集磷酸蛋白（translocation actin recruits phosphoproteins，TARP）轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞膜，利用宿主細(xì)胞骨架發(fā)揮其優(yōu)勢，促進(jìn)包涵體生成，并助其從細(xì)胞膜擠出，使之從宿主細(xì)胞中排出［25-27］。包涵體中，EB 迅速分化成網(wǎng)狀體（reticulate body，RB）進(jìn)行復(fù)制，通過細(xì)胞裂解和/或擠出釋放最終與宿主巨噬細(xì)胞分離，引發(fā)新一輪感染［28］。胞內(nèi)Chlamydia還可通過干擾宿主細(xì)胞信號阻斷固有免疫信號傳導(dǎo)抑制細(xì)胞凋亡。

1.6RickettsiaRickettsia是革蘭陰性專性胞內(nèi)細(xì)菌，可入侵各種真核生物。Rickettsia同Listeria、志賀菌（Shigella）、伯克霍爾德菌（Burkholderia）和弗朗西斯菌（Francisella）等細(xì)菌一樣，通過巨噬細(xì)胞吞噬內(nèi)在化，隨后病原體逃逸到宿主細(xì)胞質(zhì)存活［29］。作為一種專性細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌，Rickettsia需要黏附并入侵靶細(xì)胞從而獲得營養(yǎng)豐富的細(xì)胞質(zhì)生態(tài)位，促進(jìn)自身在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖、復(fù)制和傳播，從而在宿主中成功建立感染。Rickettsia通過一種“拉鏈狀”誘導(dǎo)內(nèi)吞過程進(jìn)入哺乳動物宿主細(xì)胞，其入侵宿主需要特異性受體配體參與，入侵的關(guān)鍵分子為表面細(xì)胞抗原（Scas）［30］。入侵還需宿主特異性信號級聯(lián)劫持，最終導(dǎo)致宿主肌動蛋白細(xì)胞骨架和膜動力學(xué)重排，幫助細(xì)菌入侵。內(nèi)吞后不久，Rickettsia利用其分泌性膜溶解效應(yīng)物，包括溶血素和磷脂酶，破壞吞噬體膜，并逃逸到宿主細(xì)胞質(zhì)避免吞噬體-溶酶體融合，在宿主細(xì)胞質(zhì)中完成生長和復(fù)制，隨后直接進(jìn)入鄰近細(xì)胞進(jìn)行新一輪感染［31］。

2 真菌免疫逃逸

全球真菌有350 萬～510 萬種，其中約600 多種真菌可感染人類并引起疾?。?2-33］。多數(shù)人一生中都會遭遇淺表真菌感染，如感染指甲的皮膚癬菌以及感染皮膚或黏膜的念珠菌屬。每年也有數(shù)百萬人會感染危及生命的侵襲性真菌，具有易誤診、治療周期長和病死率高等特點。侵襲性真菌感染大多由4 種真菌屬引起：煙曲霉（Aspergillus fumigatu，A.fumigatu）、白色念珠菌（Candida albicans，C.albicans）、隱球菌（Cryptococcus）和耶氏肺孢子菌（Pneumocystis jirovrcii）［34］。這些侵襲性真菌感染人體后能夠逃避宿主免疫系統(tǒng)識別和清除，在宿主體內(nèi)散播并造成持續(xù)感染。

2.1A.fumigatuA.fumigatu是一種普遍存在的腐生菌，經(jīng)呼吸道吸入定植于肺部，可導(dǎo)致免疫缺陷個體致命的肺部感染，90%以上侵襲性曲霉病由A.fumigatu導(dǎo)致。A.fumigatu分生孢子細(xì)胞壁表面主要由疏水棒狀蛋白和二羥基萘（DHN）-黑色素構(gòu)成［35］。棒狀蛋白層和黑色素均被認(rèn)為是免疫惰性分子，可掩蓋病原體相關(guān)分子模式，避免自身被吞噬細(xì)胞表面PRRs 識別［36-37］。黑色素還可抑制吞噬細(xì)胞內(nèi)ROS 產(chǎn)生，保護(hù)其免受宿主細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激干擾，并抑制吞噬體酸化以及吞噬體溶酶體融合，從而抑制吞噬細(xì)胞吞噬作用，減弱宿主固有免疫效應(yīng)［38］。LC3 相 關(guān) 自 噬（C3-associated phagocytosis，LAP）在吞噬細(xì)胞殺傷A.fumigatu的免疫效應(yīng)中發(fā)揮重要作用，其發(fā)揮作用需要NADPH 氧化酶激活。黑色素可通過去除吞噬體中的1 個亞單位p22phox而抑制NADPH 氧化酶依賴性LAP 激活，從而阻斷LAP 通路，抑制NADPH 氧化酶激活［39］。Ca2+和CaM是自噬關(guān)鍵調(diào)控因子，Ca2+-CaM信號可調(diào)節(jié)LAP通路。黑色素還可將Ca2+在吞噬小體內(nèi)隔離，阻斷CaM 募集和LAP通路，抑制巨噬細(xì)胞自噬效應(yīng)發(fā)生［40］。

2.2C.albicans念珠菌屬是最常見的人類病原真菌。C.albicans是人類侵襲性病原真菌，可引起免疫功能低下患者黏膜感染以及致命的散播性感染，50%以上念珠菌屬感染由C.albicans導(dǎo)致。C.albicans酵母-菌絲形態(tài)轉(zhuǎn)換能力是其逃避巨噬細(xì)胞等固有免疫細(xì)胞吞噬所必需的［41］。C.albicans可通過劫持典型的炎癥小體-GSDMD 軸介導(dǎo)的焦亡、表達(dá)念珠菌素Ece1 進(jìn)行細(xì)胞打孔以及形成菌絲等策略促進(jìn)自身逃離巨噬細(xì)胞［42］。C.albicans還可抑制胞內(nèi)ROS 生成和超氧化物歧化酶等解毒酶產(chǎn)生進(jìn)而抵消巨噬細(xì)胞內(nèi)氧化/亞硝化反應(yīng)［43-44］。此外，C.albicans可通過誘導(dǎo)宿主精氨酸酶活性阻斷巨噬細(xì)胞中NO產(chǎn)生，逃避巨噬細(xì)胞免疫清除［45-46］。

2.3Cryptococcus隱球菌屬新生隱球菌（Cryptococcus neoformans）和格特隱球菌（Cryptococcus gattii）是擔(dān)子菌門最重要的兩個侵襲性病原真菌，在環(huán)境中廣泛存在。Cryptococcus孢子或干燥細(xì)胞可經(jīng)呼吸道被人體吸入，在健康人群中引起肺部感染，并散播至腦，導(dǎo)致危及生命的隱球菌性腦膜炎。Cryptococcus可通過形成體積巨大的泰坦細(xì)胞或通過真菌表面莢膜抗吞噬細(xì)胞特性避免巨噬細(xì)胞攝?。?7］。莢膜多糖（capsular polysaccharides，CPs）被認(rèn)為是Cryptococcus neoformans和Cryptococcus gattii的重要毒力因子，通過覆蓋真菌表面特定病原體相關(guān)模式分子（pattern recognition recepters，PAMPs）避免被抗原提呈細(xì)胞識別實現(xiàn)免疫逃避［48］。Cryptococcus還可分泌漆酶和黑色素中和吞噬細(xì)胞內(nèi)ROS 和pH值，使其適應(yīng)吞噬細(xì)胞內(nèi)惡劣的環(huán)境，幫助其自身在宿主細(xì)胞中定植，并在吞噬細(xì)胞中自由復(fù)制［49］。Cryptococcus還可通過非溶性胞吐作用促進(jìn)在宿主中的存活，將其液泡與細(xì)胞膜融合，逃避巨噬細(xì)胞溶酶體降解［50］。

2.4Pneumocystis jirovrcii肺孢子菌（Pneumocystis）是一種機(jī)會性真菌病原體，定植于人類肺部的為Pneumocystis jirovrcii，可在免疫功能低下患者中引起危及生命的肺孢子菌肺炎（Pneumocystispneumonia，PCP），發(fā)病率逐年上升。宿主PRRs 的C 型凝集素受體（C-type lectin receptor，CLRs）中的葡聚糖受體Dectin-1 可識別Pneumocystis細(xì)胞表面β-葡聚糖，在固有免疫信號傳導(dǎo)和真菌清除中發(fā)揮重要作用［51］。Pneumocystis細(xì)胞表面的主要糖蛋白（major surface glycoprotein，MSG）可降低Dectin-1 表達(dá)，抑制CLR對其的識別，逃避巨噬細(xì)胞吞噬［52］。研究發(fā)現(xiàn)Pneumocystis細(xì)胞表面缺乏幾丁質(zhì)、外鏈N-甘露聚糖，而表面β-葡聚糖常被Msg和其他表面蛋白掩蓋。幾丁質(zhì)、外鏈N-甘露聚糖以及β-葡聚糖都是已知的PAMPs，其缺失或掩蓋有助于逃避或延遲固有免疫系統(tǒng)對Pneumocystis的識別［53］。

3 總結(jié)

綜上，巨噬細(xì)胞作為主要的免疫哨兵細(xì)胞，在識別和吞噬入侵病原體、發(fā)揮免疫效應(yīng)方面具有重要作用。細(xì)胞內(nèi)病原體被巨噬細(xì)胞吞噬后，進(jìn)化出多種防御機(jī)制，躲避宿主免疫攻擊，并在宿主細(xì)胞內(nèi)長期存活。其中細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌主要通過抑制吞噬體成熟、吞噬溶酶體融合、自噬及氧化反應(yīng)，還可重排或利用細(xì)胞骨架促進(jìn)其對巨噬細(xì)胞的逃逸；細(xì)胞內(nèi)真菌的巨噬細(xì)胞免疫逃逸策略主要為通過細(xì)胞壁表面成分掩蓋PAMPs，避免被PRRs 識別躲避巨噬細(xì)胞吞噬。還可通過毒力因子和改變自身形態(tài)或大小增強在宿主細(xì)胞的存活能力。目前雖已明確以上幾種常見胞內(nèi)寄生菌的免疫逃逸機(jī)制，但對其認(rèn)識仍處于探索階段，有待進(jìn)一步研究。