补体替代途径介导的调理吞噬作用在健康人血液清除肺炎克雷伯菌中的关键机制

研究人员针对肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae）在健康人群中罕见引发败血症但在免疫功能低下患者中致死率高的现象，通过分析11株临床分离株，揭示了血清耐药菌株通过替代途径（AP）激活补体系统形成iC3b，进而被中性粒细胞通过补体受体3（CR3）介导的调理吞噬作用清除的机制。该研究阐明了先天免疫系统清除耐药病原体的关键通路，为抗感染治疗提供了新靶点。

　　

肺炎克雷伯菌作为机会性致病菌，在免疫功能低下人群中常引发致命败血症，但其在健康人血液中能被快速清除的机制尚不明确。这一科学问题对理解先天免疫防御和耐药菌防控具有重要意义。近期发表在《Current Research in Microbial Sciences》的研究，通过多学科技术揭示了补体系统与中性粒细胞协同清除耐药菌的分子机制。

研究人员选取11株临床败血症分离株，包括7株血清耐药株和2株中度耐药株。通过全血杀菌实验发现，所有菌株在健康人血液中60分钟内清除率达80%以上。透射电镜显示中性粒细胞内存在被吞噬的细菌，流式细胞术证实CD66b⁺粒细胞是主要效应细胞。

关键技术包括：1）荧光标记菌株（DsRed/eGFP）的流式 phagocytosis 分析；2）免疫印迹检测补体片段C3dg沉积；3）免疫电镜定位iC3b与CR3共定位；4）纯化粒细胞功能实验区分补体依赖/非依赖途径；5）共聚焦显微镜观察MPO（髓过氧化物酶）与细菌的空间关系。

3.1 菌株特性
血清耐药株HA391（ST70型）和中等耐药株HA569（ST192型）均能激活补体替代途径（AP），但通过快速将C3b转化为iC3b逃避膜攻击复合物（MAC）杀伤。免疫印迹显示50%正常人类血清（NHS）中仅存在高分子量C3复合物，证实iC3b共价结合于细菌表面。

3.2 全血杀菌机制
全血实验显示所有菌株在60分钟内被有效清除。甲基蓝染色发现中性粒细胞内存在1-2μm的细菌，流式检测显示CD66b⁺粒细胞对HA391-DsRed的吞噬率在10分钟达21.6%。血清热灭活（HIHS）实验证明HA391清除完全依赖补体系统，而HA569还存在补体非依赖途径。

3.3 调理吞噬分子机制
免疫电镜显示iC3b沉积于荚膜（图S2），共聚焦显微镜观察到CR3（CD18/CD11b）与iC3b在吞噬体表面共定位（图7A）。髓过氧化物酶（MPO）环绕被吞噬的细菌（图7B），通过产生次氯酸（HOCl）和羟基自由基（HO•）发挥杀菌作用。O3b型菌株CA506的对照实验排除了O抗原对吞噬效率的单独影响。

4.讨论
该研究首次阐明：1）血清耐药株通过AP激活形成iC3b是免疫清除的关键信号；2）CR3-MPO轴是中性粒细胞杀伤的核心机制；3）荚膜结构差异（如HA569的自发解离）可产生补体非依赖清除途径。这一发现解释了AP在缺乏特异性识别时仍能有效清除病原体的进化意义，为针对耐药菌的免疫治疗（如CR3激动剂）提供了理论依据。研究还提示，评估临床分离株的荚膜稳定性可能预测其致病潜力。