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为解决志贺毒素（Stx）诱导的溶血尿毒综合征（HUS）治疗难题及明确 Stx 转运机制，研究人员开展了单核细胞在 HUS 中作用的研究。结果发现单核细胞是运输 Stx2 的主要载体，干预单核细胞可减轻肾损伤。这为 HUS 治疗提供了新方向。
在微生物的世界里，有一种 “小恶魔” 正在威胁着人类健康，它就是产志贺毒素大肠杆菌（STEC）。感染 STEC 后，多数人会出现腹泻症状，可别小瞧这个看似普通的症状，它背后隐藏着巨大的危机。STEC 产生的志贺毒素（Stx）会引发一种严重的并发症 —— 溶血尿毒综合征（HUS），这是一种能危及生命的疾病，目前还没有特效治疗方法。一直以来，有个谜团困扰着科学界：Stx 究竟是如何从感染的肠道 “长途跋涉” 到肾脏，进而引发 HUS 的呢？为了解开这个谜团，来自南京大学医学院附属鼓楼医院、南京医科大学老年医院、中国药科大学等多家机构的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Cellular & Molecular Biology Letters》上，为攻克 HUS 带来了新希望。
研究人员为了深入探究 Stx?转运至肾脏的机制，采用了两种小鼠模型：LPS/Stx?诱导的小鼠 HUS 模型和 Stx?/?阳性 EDL933 感染诱导的小鼠 HUS 模型。研究中主要运用了以下几种关键技术方法：
- 单细胞测序技术：通过对与 Stx? - B 结合的外周血白细胞进行单细胞测序，来确定潜在的 Stx?载体细胞类型。
- 细胞结合试验：包括毒素 - 细胞结合亲和力试验、毒素传递试验等，用于研究细胞与毒素的结合能力以及毒素在细胞间的传递情况。
- 动物模型构建：建立 EDL933 感染小鼠模型和 LPS/Stx?诱导的小鼠 HUS 模型，观察体内毒素运输和疾病发展情况。
下面来看看具体的研究结果：
- 外周单核细胞作为 Stx?载体的鉴定：研究人员先从 STEC 菌株 EDL933 中纯化出 Stx?的 B 亚基（Stx? - B），通过免疫荧光发现它能与 HeLa 细胞结合并进入细胞。随后，对与 Stx? - B 结合的外周血白细胞进行单细胞测序分析，结果显示 Stx? - B 阳性细胞主要是单核细胞，其占所有结合细胞的近 70%，且单核细胞对 Stx? - B 的亲和力比中性粒细胞高。进一步通过流式细胞术和免疫荧光标记发现，几乎所有的 CD14?单核细胞都能与 Stx? - B 结合，且结合具有剂量依赖性。
- 单核细胞将 Stx?传递至肾内皮细胞诱导细胞凋亡：比较人单核细胞（THP - 1）和肾内皮细胞（HRGECs）与 Stx?的结合亲和力，发现 HRGECs 对 Stx?的亲和力更高，这意味着 THP - 1 携带的毒素能转移到 HRGECs。实验表明，Stx? - B - FITC 能从 THP - 1 单核细胞转移到 HRGECs，并且与携带 Stx?的 THP - 1 共培养会降低 HRGECs 的活力，诱导其凋亡。同时研究还发现，单核细胞释放的细胞外囊泡（EVs）不太可能在 Stx?传递中起主要作用。
- Stx?与单核细胞的结合可能由 TLR4 介导：已知糖蛋白 CD77（Gb - 3）是肾内皮细胞上 Stx 的受体，但单核细胞和 HRGECs 对 Stx?的结合亲和力不同，研究人员推测它们有不同的受体。分析发现，TLR4 在单核细胞和内皮细胞中显著表达，而 A4GALT（Gb3，反映 CD77 的表达）主要在肾足细胞、肾小管细胞等中表达。蛋白对接实验和阻断实验表明，TLR4 可能是介导单核细胞与 Stx?结合的受体。
- EDL933 感染诱导小鼠肾脏中 Stx?阳性单核细胞浸润：用 EDL933 感染雄性 CD - 1 小鼠建立 HUS 模型，发现感染后小鼠肾脏重量减轻，血浆肌酐水平升高，肾脏中促凋亡蛋白 Bax 和 Cleaved Caspase - 3 水平增加，肾脏组织出现损伤。同时，感染小鼠外周血中 CD14?单核细胞水平升高，肾脏中 Stx?与 CD14 或 CD11b 共定位广泛分布，而与其他免疫细胞共定位较少。
- 单核细胞耗竭减轻 LPS/Stx?诱导的小鼠 HUS：基于单核细胞是 Stx?载体的发现，研究人员用抗 CD14 中和抗体消耗单核细胞，结果发现该抗体能减缓 LPS/Stx?诱导的小鼠体重下降，降低死亡率，减轻肾脏损伤，减少肾脏中浸润的 Stx?阳性单核细胞，降低促凋亡蛋白水平。
- 阻断单核细胞肾浸润减轻 LPS/Stx?诱导的小鼠 HUS：研究发现 CCR2 与 CD14 在 Stx?阳性细胞中高度重叠，且 LPS/Stx?处理后肾组织中 Ccl2 等趋化因子水平升高。用 bindarit 抑制 CCL2 合成后，小鼠的存活率提高，肾脏损伤减轻，肾细胞凋亡减少。
综合研究结果和讨论部分，此次研究意义重大。研究明确了单核细胞在 STEC 感染导致的 HUS 中作为 Stx?主要载体的关键作用，揭示了其可能的结合受体为 TLR4，还发现了阻断单核细胞运输毒素的干预策略能有效减轻肾脏损伤。这不仅加深了人们对 HUS 发病机制的理解，更为未来开发针对 Stx 诱导的 HUS 的治疗方法提供了全新的方向和潜在的治疗靶点，有望改善 HUS 患者的预后，为攻克这一严重疾病带来新的曙光。
