《Pathogens》：Infection by Virulent Brucella Species Impairs Human Extravillous Trophoblast Function: Implications for Placental Pathogenesis
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布鲁氏菌（Brucella）感染与人类及动物的妊娠并发症相关，包括自然流产、早产和不孕。成功妊娠需要绒毛外滋养层细胞（extravillous trophoblasts, EVTs）——一种重塑母体蜕膜的特化胎儿细胞——的正常侵袭和功能完整性。然而，主要人致病
布鲁氏菌（Brucella）感染与人类及动物的妊娠并发症相关，包括自然流产、早产和不孕。成功妊娠需要绒毛外滋养层细胞（extravillous trophoblasts, EVTs）——一种重塑母体蜕膜的特化胎儿细胞——的正常侵袭和功能完整性。然而，主要人致病性布鲁氏菌种对人类EVT生物学的直接影响仍未完全阐明。本研究在体外探讨了流产布鲁氏菌（B. abortus）、马耳他布鲁氏菌（B. melitensis）和猪布鲁氏菌（B. suis）感染对人EVT细胞系（Swan71）适应性的影响。三种菌种的感染均诱导EVT产生促炎特征，表现为CXCL8、CCL2和IL-6分泌增加。感染显著损害EVT迁移（伤口闭合）并在基质侵袭实验中降低EVT侵袭能力。EVT的管状形成也受到感染影响，所有菌种均减少主节段数，而B. suis和B. melitensis还额外减少主连接点和网眼数。源自感染EVT的囊胚样球体在蜕膜化子宫内膜细胞单层上的向外生长减弱，其中B. suis表现出最一致的效果。在感染后24小时，B. abortus和B. suis表现出抗增殖效应，B. melitensis则在48小时显现，这发生在显著的细胞死亡之前（晚期凋亡特征仅在感染后72小时变得明显）。总体而言，研究结果表明，主要人致病性布鲁氏菌种在人类EVT中诱导早期功能障碍状态，影响参与着床和胎盘血管重塑的细胞过程。
研究背景、现存问题与研究目的
布鲁氏菌病是由革兰氏阴性菌布鲁氏菌属（Brucella spp.）引起的一种全球分布的人畜共患传染病。在其偏好动物宿主中，这些病原体会导致显著的生殖损失，如流产、早产和不孕。越来越多的临床证据也支持人类布鲁氏菌病与不良妊娠结局之间的关联，其中自然流产是最常见的并发症之一。值得注意的是，对人类致病性最强的三种菌种——马耳他布鲁氏菌（B. melitensis）、流产布鲁氏菌（B. abortus）和猪布鲁氏菌（B. suis）——均已从人类胎盘和流产胎儿中分离出来，突显了它们对母胎界面的趋向性。
成功妊娠依赖于绒毛外滋养层细胞（EVTs）的分化和正常功能。这些特化的胎儿细胞在妊娠早期侵入母体蜕膜并重塑子宫螺旋动脉，这一过程对于建立充足的子宫胎盘血流、确保向发育中的胎儿输送氧气和营养至关重要。EVT侵袭缺陷会导致胎盘浅着床，并与宫内生长受限、子痫前期和自然流产等妊娠疾病密切相关。尽管已知布鲁氏菌可侵入并在人滋养层细胞内复制，且感染会触发促炎介质的产生，但关于三种主要致病性布鲁氏菌种直接感染对EVT活力和关键生物学功能的影响仍知之甚少。因此，本研究旨在探究B. abortus、B. melitensis和B. suis体外感染对EVT存活、增殖、迁移、侵袭、炎症反应及囊胚-子宫内膜相互作用的影响。
主要关键技术方法
研究人员使用了代表三种最常见人致病性布鲁氏菌种的野生型毒株：B. abortus 2308、B. suis 1330和B. melitensis 16M。细胞实验采用了人EVT细胞系Swan71和人子宫内膜间质细胞系T-HESC。主要技术方法包括：酶联免疫吸附试验（ELISA）定量检测培养上清液中促炎细胞因子（CXCL8、CCL2、IL-6）浓度；划痕愈合实验评估细胞迁移能力；Geltrex基质包被的Transwell侵袭实验评估细胞侵袭能力；在Geltrex基质上进行管状形成实验评估伪血管生成能力；利用荧光标记的囊胚样球体进行粘附与向外生长实验，评估其在蜕膜化T-HESC单层上的扩展情况；通过溴脱氧尿苷（BrdU）掺入实验评估细胞增殖；采用吖啶橙/溴化乙锭（AO/EB）双染法评估细胞死亡特征。
研究结果
3.1 感染毒性布鲁氏菌种诱导促炎反应
通过ELISA检测发现，B. abortus、B. suis和B. melitensis感染Swan71细胞后，CXCL8、CCL2和IL-6的分泌呈现感染复数（MOI）和时间依赖性增加，表明这三种菌种均可诱导EVT产生明显的促炎反应。
3.2 布鲁氏菌感染损害囊胚样球体对蜕膜的粘附
将来自感染EVT的囊胚样球体置于非感染的蜕膜化子宫内膜细胞单层上，结果显示B. suis在所有测试MOI下均显著减少了球体的向外生长面积，而B. abortus和B. melitensis仅在部分MOI下观察到显著抑制，表明B. suis对囊胚向外生长的抑制作用最为一致。
3.3 布鲁氏菌感染损害滋养层细胞迁移
通过划痕愈合实验，研究发现所有三种布鲁氏菌种在测试的所有MOI下均显著降低了Swan71细胞的伤口闭合率，证实感染严重损害了EVT的迁移能力。
3.4 布鲁氏菌感染影响滋养层细胞侵袭
使用Geltrex基质Transwell侵袭实验，结果显示以MOI 250感染后，所有三种菌种均显著减少了穿过基质膜的细胞数量，表明感染严重削弱了EVT的侵袭能力。
3.5 布鲁氏菌感染损害滋养层细胞管状形成
在管状形成实验中，B. abortus、B. suis和B. melitensis感染均显著减少了主节段数。此外，B. suis和B. melitensis还显著减少了主连接点和网眼数，而B. abortus对这些参数无显著影响。这表明布鲁氏菌感染破坏了EVT形成管状网络结构的能力。
3.6 布鲁氏菌感染对滋养层细胞增殖的物种和时间依赖性效应
BrdU掺入实验显示，B. abortus和B. suis在感染后24小时即对所有测试MOI表现出显著的抗增殖效应。相比之下，B. melitensis在感染后24小时无显著影响，但在48小时于高MOI下开始显现抑制，至72小时在所有MOI下均表现出剂量依赖性的显著抑制。这表明不同菌种对EVT增殖的抑制作用具有不同的时间动力学特征。
3.7 布鲁氏菌感染诱导滋养层细胞的时间依赖性凋亡特征
通过AO/EB染色，研究人员发现感染后24小时，除B. melitensis在低MOI外，所有菌种均显著增加了呈现晚期凋亡特征的细胞比例，尽管总数较低。这种趋势在48小时得以维持，并在72小时达到高峰。相反，早期凋亡细胞极少被检测到，坏死事件也整体较少。这表明布鲁氏菌感染诱导EVT发生渐进性的晚期凋亡，但早期的功能性改变并非主要由细胞死亡引起。
讨论与结论总结
讨论部分指出，研究证明三种主要人致病性布鲁氏菌种的直接感染损害了人类EVT的关键功能，包括增殖、迁移、侵袭、管状形成以及囊胚样球体对蜕膜化细胞的粘附和扩展，同时伴随强烈的促炎反应。这些功能异常发生在有限的早期凋亡背景下，提示布鲁氏菌感染诱导了一种不单纯由细胞死亡导致的早期功能障碍状态。研究识别出不同菌种在效应严重程度和时间动力学上的差异，这可能源于其独特的毒力因子表达谱或宿主细胞应激通路调控方式的不同。持续的促炎环境可能与滋养层功能的直接损伤协同作用，共同损害成功妊娠所需的细胞过程。
研究结论部分翻译如下：总之，研究结果支持一个模型，即B. abortus、B. suis和B. melitensis对人类滋养层细胞的直接感染损害了对成功胎盘形成至关重要的关键功能，包括增殖、迁移、侵袭、血管重塑能力以及囊胚-子宫内膜相互作用。这些功能性改变，连同感染早期观察到的促炎反应和有限的凋亡，暗示了母胎界面处的布鲁氏菌感染与不良妊娠结局之间潜在的细胞联系。
