沙门氏菌高超的逃避机制比想象中的狡猾

新闻背景：美沙门氏菌感染范围已扩大至22州 228人次染病(2008.6.13) 美国圣保罗沙门氏菌感染疫情持续上升，美国卫生官员12日表示，沙门氏菌感染已增加至22个州，228人感染，25人住院。美国食品卫生官员也再次警告，此次沙门氏菌感染可能与生食红罗马蕃茄、红梅蕃茄与圆红蕃茄有关，此种罕见的圣保罗沙门氏菌，尚不清楚是否可藉由高温完全杀灭，因此产自危险地区的蕃茄不要食用，除非是来自认定的安全地区。 美国CDC也正在调查一名癌症病人死亡案例是否与圣保罗沙门氏菌感染有关，CDC官员威廉斯表示，实际感染人数可能更多，因为很多感染者并未进行样本测试。 美国自4月中爆发的沙门氏菌感染至今，感染源头尚待查明，相关卫生单位怀疑可能与生吃某些品种的生蕃茄有关，但卫生当局尚无法查明问题蕃茄的来源，也无法确定市面上是否还有问题蕃茄。此事已引发美国民众对蕃茄的恐慌，包括麦当劳在内的知名餐厅、零售超市都先后宣布暂停使用可能有问题的蕃茄。

　　

图示：革兰氏阴性的婴儿沙门氏菌在电镜下放大的形态，具有运动性。

沙门氏菌不仅是为番茄爱好者带来令人惊讶的服务（暗指四月美国人因使用番茄引起沙门氏菌感染中毒事件），也是科学家们重点研究的一种杆菌，它也给数百万人的感染者带来巨大的痛苦。

研究的结果发表在6月4号的Plos One 在线版上，据研究人员说，他们发现沙门氏菌的一种逃避免疫系统的分子策略，这可能揭示沙门氏菌的强烈的致病机制。来自罗切斯特大学医学中心的研究小组找出一种蛋白，这种蛋白能使沙门氏菌在生物体内保持隐蔽以逃避免疫系统对它的“打压”，给它复制和致病腾出宝贵的时间。

医学博士孙君（音译Jun Sun）说，人体在感染了细菌后，很快就会产生炎症反应以协助机体清除快速感染的细菌如沙门氏菌。孙君是该研究小组的领导者，也是肠胃病学和肝病学的助理教授。他说，但是沙门氏菌有特殊的装备，这套装备能协助它逃避早期的免疫应答，在争取的时间里，沙门氏菌将慢慢的增殖，最终导致生物体病情严重。沙门氏菌比我们想象的要“狡猾”得多。

孙博士的研究小组发现了这种毒力蛋白，命名为AvrA，它能延缓炎症反应。

这种蛋白帮助沙门氏菌躲避免疫系统的猛烈攻击，它能给沙门氏菌腾出时间进行增殖，以及进行能量蓄积用于对付免疫细胞，如中性粒细胞，中性粒细胞能对侵入机体的有固定感染模式的细菌进行快速的攻击反应。

孙博士说，AvrA蛋白使得沙门氏菌和机体保持一种平和的状态，机体将给予沙门氏菌短暂的时间存活在体内。这对机体来说是一个坏消息，因为沙门氏菌可能利用这短暂的时间逃避免疫系统。AvrA蛋白协助沙门氏菌损害机体却让机体浑然不觉。这些“狡猾”的细菌是经过数百万年的进化才达到这种修为境界的。进化使它们有一些巧妙的计谋，这些计谋的机制我们暂时还没弄清楚。

沙门氏菌有几种蛋白会影响人体的肠胃壁上的上皮细胞，AvrA蛋白就是其中的一种。上皮细胞与称之为紧密连接蛋白紧紧地连接在一起，它们的连接使结肠形成一种精细的屏障，组织分子物质的进或出。细菌有几种蛋白能解开这些紧密的连接，接下来细菌就能有效地侵入胃肠壁，使之更易感染细菌。

沙门氏菌有几种能解开并冲入这些连接网格的蛋白，但是令孙博士的研究小组意想不到的是，AvrA蛋白却使得沙门氏菌维持这些屏障的紧密连接状态。这中行为模式能降低宿主的炎症反应，并使沙门氏菌免于被免疫系统发现争取时间，也为沙门氏菌在宿主体内存活争取时间。在感染了沙门氏菌后，经过前期的8到72小时的潜伏，发病后就有一系列的典型的严重感染症状，包括恶心、呕吐、腹泻和腹部痛性痉挛。

孙君说，我们通过反复多次的实验，以及在多种模型上的实验发现了这么令人惊讶的结果。孙的研究小组在小鼠的模型和人类细胞系上进行了大量的实验。

AvrA还是沙门氏菌几个有实质功能的蛋白质一，AvrA有种注射器般的分子机制，它能将沙门氏菌的毒素和蛋白输入宿主细胞中，一般在初次遇到小肠或大肠以后的几秒钟内将毒素和蛋白注入细胞中。AvrA蛋白尤其擅长于低酸性的部位发挥作用，它的作用与耶尔森菌的一种叫YopJ的蛋白的作用相似，耶尔森菌是引起黑鼠疫的病原。

孙君是少数的几位展示了AvrA蛋白降低宿主炎性反应的科学家之一，AvrA的作用在一定程度上与新的关节炎疗法（通过减低炎症分子NF-KappaB的活性）具有相似性。

地球上有上千种的病原菌。孙博士研究沙门氏菌中的最常见的类型，鼠伤寒沙门氏菌，鼠伤寒沙门氏菌和肠沙门氏菌这两种菌是引起人类半数沙门氏菌感染疾病的菌种。而近期引起的沙门氏菌爆发的是罕见的圣保罗沙门氏菌，AvrA基因在80%的沙门氏菌中存在，也包括圣保罗沙门氏菌的变异体。
（生物通 张欢）