牛奶基婴幼儿食品中ST4型阪崎克罗诺杆菌的致病特征与分子机制研究

本研究针对阪崎克罗诺杆菌(Cronobacter sakazakii) ST4型菌株在婴幼儿食品中的高致病性威胁，通过比较毒性、基因组和转录组分析，揭示了其侵袭、易位及炎症因子分泌的分子机制。研究发现ST4型菌株通过上调ompA、sec分泌系统等毒力因子，导致多器官病理损伤，为婴幼儿食品安全防控提供了重要理论依据。

　　

阪崎克罗诺杆菌(Cronobacter sakazakii)是一种对早产儿和免疫功能低下婴儿具有致命威胁的机会性病原体，可引发脑膜炎、败血症等严重感染，死亡率高达40-80%。尽管该菌在婴幼儿配方奶粉(PIF)污染事件中屡见报道，但其中序列型4(ST4)菌株的致病机制仍不明确。ST4型作为临床感染和新生儿脑膜炎的主要流行株，其高毒力特性与食品安全风险的关联亟待解析。

石家庄大学等机构的研究人员Yuanyuan Zhang、Bin Zhang等从中国零售市场的婴幼儿食品中分离出36株克罗诺杆菌，通过多学科技术揭示了ST4型菌株的致病特征。研究发现ST4型通过激活sec分泌系统、脂多糖合成等通路，显著增强对血脑屏障的穿透能力，相关成果发表于《BMC Microbiology》。

研究采用多技术联用策略：首先通过MLST(多位点序列分型)鉴定菌株遗传背景；利用婴儿小鼠模型评估肠道重量/胴体重量比(GW/CW)量化毒力等级；结合HBMEC(人脑微血管内皮细胞)和U251胶质瘤细胞模型分析侵袭/易位效率；采用转录组测序和WGCNA(加权基因共表达网络分析)挖掘毒力相关基因模块；通过组织病理学观察多器官损伤。

主要研究结果

1. ST4型菌株的流行病学特征
   MLST分析显示，36株分离菌中ST4占比11.11%，与ST1同为优势型别。值得注意的是，23.08%的婴儿奶粉分离株为ST4型，提示其在乳制品加工链中的潜在定植风险。

2. 体外致病表型分析
   高毒力菌株CS3681(GW/CW=0.0934)对HBMEC的侵袭效率达0.11%，显著高于U251细胞(0.0076%)。透射电镜观察到细菌定植于细胞膜(白色箭头标示)，且TNF-α、IL-1分泌量与LDH释放呈时间依赖性增长，证实ST4型可突破血脑屏障并引发强烈炎症反应。

3. 体内感染模型验证
   CS3681感染导致小鼠肝脏组织紊乱(绿色箭头示核仁增大)、脾脏含铁血黄素沉积(黄色箭头)、肠上皮坏死脱落。血清检测显示白细胞计数升高2.3倍，LDH水平较对照组增加68%，印证了系统性炎症与多器官功能障碍的关联。

4. 分子机制解析
   转录组分析发现，强毒株CS3681中ompA、luxS(群体感应基因)、rpoS(σ因子)表达上调5-8倍。WGCNA筛选的黄色模块包含607个毒力相关基因，其中secY(分泌系统组分)、lpxB(脂多糖合成酶)等hub基因构成关键调控网络。

结论与意义
本研究首次阐明ST4型阪崎克罗诺杆菌通过协同激活sec分泌系统与脂多糖组装通路，增强宿主细胞侵袭性和炎症风暴，其毒力等级与ompA等膜蛋白表达量正相关。发现为婴幼儿食品中ST4型菌株的快速检测提供了分子标记，对制定针对性防控策略具有重要公共卫生价值。值得注意的是，研究揭示的rpoS-luxS-ompA调控轴可能成为未来抗感染药物的新靶点。