汪劼 喻梅
摘 要: 沙門氏菌(Salmonella)是一類無莢膜、無芽孢的革蘭氏陰性細菌,大多數(shù)都有鞭毛、能運動,屬于腸桿菌科。人和動物主要通過食用被污染的食物和水源而得病,主要癥狀以急性腸胃炎為主,并且經(jīng)常伴有嘔吐、腹瀉、腹疼等并發(fā)癥,嚴重可導(dǎo)致死亡。該病是目前各國公認的引發(fā)食源性疾病暴發(fā)的首要病原菌,也是我國食源性疾病的主要病原體。
關(guān)鍵詞: 沙門氏菌 分類 入侵機制 醫(yī)學(xué)應(yīng)用
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高中生物教材中有多處涉及微生物學(xué)的內(nèi)容,尤其是人教版選修一課本中出現(xiàn)了微生物的培養(yǎng)、分離和純化等相關(guān)內(nèi)容。微生物與人們的生活息息相關(guān),但是中學(xué)課本的介紹往往不深入,下面詳細介紹一種常見致病菌——沙門氏菌。
1.沙門氏菌的分類
迄今為止,發(fā)現(xiàn)沙門氏菌屬細菌的血清型已經(jīng)超過2500種,其抗原結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。沙門氏菌的分類與命名不盡相同,這顯然不利于各國科技、醫(yī)療工作者的交流。WHO(世界衛(wèi)生組織)沙門氏菌標準和研究協(xié)作中心把該屬分為Salmonella enterica和Salmonella bongori兩個物種,S. enterica又可以進一步分為S.enterica subsp enterica,S.enterica subsp salamae,S.enterica subsp arizonae,S.enterica subsp diarizonae,S.enterica subsp houtenae和S. enterica subsp indica六個亞種。該屬的代表株為Salmonella typhimurium,它是屬于S.enterica subsp enterica的鼠傷寒血清型。
2.沙門氏菌的入侵機制
患者感染沙門氏菌主要是由被污染的食物和水源引起的。當沙門氏菌進入腸道后,就可以穿過腸上皮細胞進入機體。依據(jù)侵入路徑的不同,可以將其侵入機制分為兩類:上皮細胞途徑和非上皮細胞途徑,其中非上皮途徑又包括巨噬細胞途徑和樹突狀細胞途徑,以侵入上皮的M細胞的(或者稱為微皺褶細胞)研究得最深入也最清楚。首先,入侵的沙門氏菌必須帶有毒力島(Salmonella Pathogenicity Island,SPI)基因,有該基因的沙門氏菌可以完整的活性形式通過M細胞,而后被抗原呈遞細胞(APCs)識別并結(jié)合,然后通過MHC或MHCII兩種途徑進行抗原的呈遞,并且激發(fā)機體進行免疫應(yīng)答和產(chǎn)生新細胞,其過程如下圖所示[1]。
圖 沙門氏菌入侵人體的上皮細胞
3.沙門氏菌的危害
沙門氏病是公共衛(wèi)生學(xué)上具有重要意義的人畜共患病之一。沙門氏菌在自然界中有著廣泛的分布,它對人類健康和畜牧業(yè)的生產(chǎn)都產(chǎn)生巨大危害。近年來,由于沙門氏菌污染事件在世界各國頻繁發(fā)生,這引起人們對于沙門氏菌的廣泛關(guān)注。在世界各地所報道的食物中毒事件中,中國、英國源于沙門氏菌的食物中毒居首位,美國源于沙門氏菌食物中毒居第二位。沙門氏菌污染源常見于家禽、家畜、鼠類及人類的糞便之中,經(jīng)常污染的食物有雞蛋、魚肉、香腸、火腿、雞肉、豬肉和熏肉制品等[2]。由沙門氏菌感染而引起的疾病主要有三種表現(xiàn)類型,即胃腸炎型、傷寒型和敗血癥型。
4.減毒沙門氏菌在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
沙門氏菌的細胞膜表面有多種抗原,這些抗原不僅能夠強烈地激起機體的免疫反應(yīng),而且能為構(gòu)建用于醫(yī)治一些重大疾病的載體帶來希望。尤其是用以沙門氏菌為代表的細菌作為基因轉(zhuǎn)移的載體來治療癌癥,受到人們越來越多的重視。因為經(jīng)過減毒的沙門氏菌用于腫瘤的基因治療具有很多獨特的優(yōu)點:與病毒相比,細菌具有完整的表達系統(tǒng),可以高效表達效應(yīng)基因;隨著沙門氏菌全基因組測序工作的完成,其清晰的遺傳背景便于進行減毒處理和各種基因工程操作,甚至可以建立含有多種酶的表達系統(tǒng);用沙門氏菌作為載體,具有良好的靶向性,能夠定向地跟蹤已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)移的癌變細胞[3];作為兼性厭氧菌,沙門氏菌能在氧氣濃度較低的腫瘤組織區(qū)甚至是壞死區(qū)生長,有選擇地在缺氧的腫瘤微環(huán)境中繁衍;利用一些常規(guī)的抗生素可以很方便地將沙門氏菌從機體中消除,這樣就可以根據(jù)需要隨時中斷治療;沙門氏菌既可以感染人,又可以感染小鼠,這樣就可以在臨床試驗前進行小鼠實驗;治療費用相對低廉。
雖然用沙門氏菌作為治療腫瘤的載體具有以上優(yōu)點,但是目前仍然有很多問題還沒有解決,比如由于外源基因插入可能會導(dǎo)致其毒力增強,還有相關(guān)效應(yīng)基因的表達也不夠穩(wěn)定。雖然在小鼠身上的實驗獲得一定的成功,但是要獲得理想的臨床實驗結(jié)果并不容易,如使用lipid A的減毒沙門氏菌菌株治療已經(jīng)轉(zhuǎn)移了的黑色素瘤,這種菌株在實驗室條件下的腫瘤細胞培養(yǎng)組織中能夠繁殖,但臨床實驗的結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)有明顯的抑制作用。這就需要我們對沙門氏菌有更深入的了解。
參考文獻:
[1]Lahiri A,Lahiri A,Iyer N,Das P,Chakravortty D.Visiting the cell biology of Salmonella infection.Microbes and Infect,2010(12 ):809-818.
[2]藤仁明.食源性疾病沙門氏菌食物中毒.中國社區(qū)醫(yī)師,2007(323):41-42.
[3]Bermudes D,Low B,Pawelek J.Tumor-targeted Salmonella.Highly selective delivery vectors.Adv ExP Med Biol,2000(465):57-63.