综述:金黄色葡萄球菌的致病机制:毒素多样性、分子机制及临床意义的全面综述

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases 3.7

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  这篇综述聚焦金黄色葡萄球菌(S. aureus),深入探讨其毒素驱动的致病机制,涵盖孔形成毒素、剥脱毒素和超抗原等。还阐述了毒素在感染中的作用及相关治疗策略,为深入了解和治疗S. aureus感染提供重要参考。

  

金黄色葡萄球菌的致病机制:毒素多样性、分子机制及临床意义的全面综述


金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是一种革兰氏阳性、兼性需氧细菌,作为人类常见的共生菌,存在于 30% 健康人的鼻腔黏膜和皮肤上1

1. 金黄色葡萄球菌感染现状


由它引起的致病性感染范围广泛,从轻度皮肤感染到严重的坏死性肺炎、败血症休克等,还是菌血症、感染性心内膜炎的主要病因,也可导致骨关节、皮肤软组织、胸膜肺部和器械相关感染2。金黄色葡萄球菌感染的发病率不断上升,是医院获得性感染的常见病原菌,血流感染死亡率高达 20% 。尽管抗生素治疗有所进展,但自 20 世纪 90 年代以来,其血流感染死亡率并未改变,因此需要针对该细菌及其毒素的治疗方法2

2. 金黄色葡萄球菌毒素类型及作用机制


在病理状态下,金黄色葡萄球菌产生多种毒力因子,其中分泌毒素在致病过程中起着关键作用,可促进组织入侵、逃避免疫防御并导致多种疾病。主要毒素分为三类:孔形成毒素(Pore - Forming Toxins,PFTs)、剥脱毒素(Exfoliative toxins,ETs)和超抗原(Superantigens,SAgs)34

  • 孔形成毒素(PFTs):能破坏宿主细胞膜形成孔道,导致细胞死亡,可进一步分为 α - 溶血素(α - hemolysins,Hla 或 α - toxin)、β - 溶血素(β - hemolysins,Hlb)、白细胞毒素和酚溶性调节蛋白(Phenol - soluble modulins,PSMs)。α - 溶血素由 95% 的菌株编码,通过与受体 ADAM10 结合,破坏细胞间连接,促进细菌扩散,还可能导致肺水肿;β - 溶血素属于鞘磷脂酶家族,可破坏多种细胞的细胞膜,促进细菌在感染组织中的传播;白细胞毒素能特异性破坏白细胞,同时也可激活先天免疫;PSMs 参与生物膜形成、免疫逃避和炎症反应56
  • 剥脱毒素(ETs):是一种蛋白水解毒素,主要靶向皮肤表皮层的桥粒芯糖蛋白 - 1(desmoglein - 1),导致角质形成细胞分离,引起表皮剥脱,如葡萄球菌烫伤样皮肤综合征(Staphylococcal scalded skin syndrome,SSSS)。已发现五种类型的剥脱毒素,其中 ETA 和 ETB 较为常见,分别与社区获得性感染和新生儿、儿科的 SSSS 相关78
  • 超抗原(SAgs):是一类能激活大量 T 细胞的毒素,可引发细胞因子风暴,导致发热、皮疹、呕吐、腹泻、低血压甚至多器官衰竭等症状,还与食物中毒、中毒性休克综合征(Toxic shock syndrome,TSS)等疾病有关。目前已鉴定出 26 种不同的超抗原,其基因多位于移动遗传元件上,在不同菌株中的分布存在差异910

3. 临床影响及治疗策略


毒素在金黄色葡萄球菌感染的病理过程中起着关键作用,不同类型毒素导致不同的临床症状和疾病严重程度。MSSA 和 MRSA 产生毒素的情况有所不同,MSSA 通常携带更广泛的毒素谱,而 CA - MRSA 则产生高水平的特定毒素,HA - MRSA 适应医院环境,其毒素谱以 TSST - 1 和 PFTs 为主,剥脱毒素产生较少1112

  • 现有治疗手段:抗生素如万古霉素和达托霉素是治疗金黄色葡萄球菌感染的主要药物,但它们不能中和已释放的毒素。辅助抗生素如克林霉素常被用于抑制外毒素的产生。静脉注射免疫球蛋白(IVIG)可中和某些毒素,减轻 TSS 的严重程度,但临床应用仍有限。单克隆抗体(mAbs)针对特定毒素的研究正在进行中,有望用于治疗耐药感染1314
  • 新兴治疗方法:抗炎疗法如皮质类固醇可抑制超抗原引发的过度免疫反应,但使用存在争议。手术引流或清创在深部感染、脓肿或器械相关感染中常常是必要的。此外,多种抑制化合物如小分子、肽、工程化 T 细胞受体和 RNA 疗法正在研究中,旨在中和毒素或破坏其产生。针对特定毒素的疫苗也在开发中,但由于毒素的多样性和与宿主免疫系统的复杂相互作用,开发有效的疫苗具有挑战性1516

4. 结论


金黄色葡萄球菌感染是一个严重的公共卫生问题,其毒素在致病过程中发挥着关键作用。通过结合抗菌治疗、毒素中和及免疫调节等方法,有望改善患者的治疗效果。未来,进一步研究这些策略对于应对金黄色葡萄球菌感染的挑战至关重要。

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