杯状细胞破坏机制揭示：鲍曼不动杆菌在分化人支气管上皮细胞中引发早期强烈炎症反应的转录组学证据

本研究针对耐药性鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)引发的肺炎治疗难题，利用气液界面(ALI)分化的人支气管上皮细胞模型，首次系统揭示了该病原体感染早期(4小时)即可触发IL-8/CCL20介导的中性粒细胞招募和II型细胞因子激活的强烈炎症反应，同时通过抑制PI3K-Akt通路导致上皮屏障破坏。研究为开发针对耐药菌株的新型治疗策略提供了关键分子靶点。

　　

在抗生素耐药性危机日益严峻的今天，鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)已成为医院获得性肺炎的头号威胁之一。这种"超级细菌"能抵抗包括碳青霉烯类在内的多种抗生素，世界卫生组织已将其列为亟需新型疗法的"关键优先级病原体"。更棘手的是，这种病原体不仅能粘附在呼吸机等医疗设备表面形成生物膜，还能迅速破坏肺部上皮屏障，导致难以控制的感染。然而，科学家们对其早期感染机制仍知之甚少——就像一场没有预警系统的生化袭击，等我们发现时往往为时已晚。

罗马第一大学(意大利语：Sapienza Università di Roma)公共卫生与传染病学系的研究团队在《Journal of Biomedical Science》发表的重要研究，首次利用气液界面(ALI)培养的分化人支气管上皮细胞模型，揭开了鲍曼不动杆菌早期感染的神秘面纱。这项研究犹如在细胞层面安装了一套高精度的"病原体行为监控系统"，通过多组学方法捕捉到了感染后4小时内发生的分子战争全过程。

研究人员采用了四大关键技术：1)气液界面培养系统构建功能完整的假复层支气管上皮；2)组织学(H&E和PAS染色)与免疫荧光技术观察细胞病理变化；3)跨上皮电阻(FITC-dextran渗透实验)评估屏障功能；4)RNA测序分析宿主转录组变化。所有实验均使用来自同一健康供体的原代细胞，确保结果的一致性。

【初始组织损伤始于感染后4小时】通过组织学分析发现，感染4小时后杯状细胞就开始出现肿胀和颗粒状改变，免疫荧光显示紧密连接蛋白ZO-1的分布模式变得模糊不清。透射电镜观察到细菌更倾向于聚集在杯状细胞周围，暗示这类细胞可能是鲍曼不动杆菌的首要攻击目标。

【24小时出现明显的上皮屏障破坏】到感染24小时，杯状细胞肥大现象更加显著，粘蛋白分泌减少，FITC-dextran渗透实验证实上皮屏障完整性显著受损(P=0.0013)。这些结构变化与临床上观察到的急性肺损伤病理特征高度吻合。

【转录组揭示早期炎症风暴】RNA-seq数据显示感染4小时就有668个基因表达发生显著变化(441个上调，227个下调)。最引人注目的是IL-8(CXCL8)和CCL20的剧烈上调，这两种趋化因子是中性粒细胞和巨噬细胞招募的"紧急求救信号"。同时出现的II型细胞因子(IL-4、IL-13)激活则可能代表宿主试图平衡过度的炎症反应。

【PI3K-Akt生存通路被精准抑制】研究发现PIK3R1和PIK3R2这两个调控PI3K-Akt通路的关键基因显著下调，这条通路如同细胞的"生存开关"，它的关闭预示着上皮细胞将走向凋亡。这与鲍曼不动杆菌临床分离株引起的快速组织坏死现象高度一致。

【细胞骨架和基质重塑相关基因异常】RND1、RND3、RHOB等调控细胞骨架的基因表达改变，加上MMP7和MMP13等基质金属蛋白酶的激活，共同构成了细菌扩散的"分子开路机"。这种多管齐下的攻击策略解释了为何鲍曼不动杆菌感染往往迅速进展为弥漫性肺炎。

这项研究的突破性发现在于首次完整描绘了鲍曼不动杆菌从早期粘附到引发全面上皮屏障崩溃的分子路线图。特别值得注意的是，ALI模型重现了先前动物实验中观察到的关键病理特征，验证了这一体外系统的可靠性。从转化医学角度看，研究鉴定出的PI3K-Akt通路抑制现象为开发新型抗菌辅助疗法提供了明确靶点——通过保护上皮屏障功能，可能显著改善现有抗生素的治疗效果。此外，早期强烈的II型免疫反应特征可能成为诊断标志物，帮助临床医生更早识别高风险患者。

这项研究也留下了一些待解之谜：为何鲍曼不动杆菌特别"偏爱"杯状细胞？MIR3142HG这一长链非编码RNA在调控炎症反应中究竟扮演什么角色？这些问题的答案或许就藏在未来更深入的研究中。正如研究者所言，这项工作不仅为理解鲍曼不动杆菌的致病机制打开了新窗口，更为抗击抗生素耐药性这一全球健康威胁提供了宝贵的科学武器。