鞠曉紅，李 瑤，王月華，馮憲敏

銅綠假單胞菌Ⅲ型分泌系統(tǒng)的研究進(jìn)展

鞠曉紅，李 瑤，王月華，馮憲敏

銅綠假單胞菌是臨床常見(jiàn)的重要條件致病菌，具有多種毒力因子，能引起各種急慢性感染。其中最重要的毒力因子是Ⅲ型分泌系統(tǒng)，主動(dòng)向宿主細(xì)胞靶向輸送效應(yīng)蛋白，引起宿主細(xì)胞的病理變化，并逃避免疫細(xì)胞的降解。研究Ⅲ型分泌系統(tǒng)不僅有助于明確銅綠假單胞菌的致病機(jī)制，更重要的是為臨床治療及新藥研發(fā)提供新思路。

銅綠假單胞菌；Ⅲ型分泌系統(tǒng)；致病機(jī)制；T3SS抑制劑

銅綠假單胞菌是一種能引起各類急慢性感染的革蘭陰性桿菌，尤其在囊性纖維化(cystic fibrosis，CF)患者，是其致死的重要原因。在機(jī)械性氣道損傷、免疫抑制或患有艾滋病、腫瘤的患者常常引起急性肺炎。目前已知，Ⅲ型分泌系統(tǒng)(type Ⅲ secretion system，T3SS)是造成真核細(xì)胞損傷的決定性毒力因素，它是一針管樣結(jié)構(gòu)，能夠直接將效應(yīng)蛋白輸入宿主細(xì)胞，并受到多系統(tǒng)復(fù)雜而精細(xì)的調(diào)控。本文將近幾年來(lái)有關(guān)銅綠假單胞菌Ⅲ型分泌系統(tǒng)的相關(guān)研究做一簡(jiǎn)要綜述，以期為銅綠假單胞菌的治療策略提供新思路。

1 銅綠假單胞菌T3SS的起源

在進(jìn)化上，T3SS與鞭毛系統(tǒng)具有共同的祖先，但是鞭毛系統(tǒng)種系發(fā)生學(xué)的研究表明他們的生物來(lái)源中不具有編碼T3SS的基因簇，提示物種間可能存在基因的水平轉(zhuǎn)移。銅綠假單胞菌的T3SS是否來(lái)自于環(huán)境的選擇壓力目前還不清楚。在出現(xiàn)現(xiàn)代抗菌藥物治療之前， CF患者一旦感染銅綠假單胞菌則幾乎不能長(zhǎng)期存活的研究結(jié)果[1]，提示人體內(nèi)銅綠假單胞菌的T3SS 不太可能是選擇壓力造成的進(jìn)化結(jié)果。作為廣泛存在于外界環(huán)境中的細(xì)菌，銅綠假單胞菌必須避免被環(huán)境中寄居的生物捕食，可能由此進(jìn)化而成T3SS。自然環(huán)境中分離的絕大多數(shù)銅綠假單胞菌都具有功能性T3SS，而且分泌的效應(yīng)蛋白ExoS、ExoT、ExoU和ExoY能有效殺死環(huán)境中的變形蟲(chóng)[2-3]。因此推測(cè)，T3SS可能是菌體為抵御外界捕食者、保護(hù)自身生存而形成的保護(hù)體系[4]。真核生物中廣泛存在的T3SS作用的保守的底物靶位造成了這一系統(tǒng)對(duì)人體細(xì)胞的廣泛損傷。

2 銅綠假單胞菌T3SS的結(jié)構(gòu)

T3SS是一套結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)保守的復(fù)雜大分子裝置，各種病原菌的T3SS在電子顯微鏡下具有相似結(jié)構(gòu)。銅綠假單胞菌的T3SS首次發(fā)現(xiàn)于1996年，但直到2005年才確切地觀察到其結(jié)構(gòu)，是由多種蛋白組成的一個(gè)類似針管樣的復(fù)雜跨膜復(fù)合體(圖1[5])。目前已知T3SS包括5個(gè)主要家族：Ysc家族、Inv-Mxi-Spa家族 、動(dòng)物病原菌Ssa-Esc家族和兩個(gè)不同的植物病原菌Hrp家族。耶爾森菌屬的Yop系統(tǒng)、殺鮭氣單胞菌的Asc系統(tǒng)、銅綠假單胞菌的Psc系統(tǒng)是Ysc家族的典型代表；Inv-Mxi-Spa家族包括腸炎沙門菌的SPI-1和志賀菌屬；Ssa-Esc家族包括腸炎沙門菌SPI-2和腸致病性大腸埃希菌(EPEC)及腸出血性大腸埃希菌(EHEC)。不同家族具有功能上的相似性而非序列相似。依據(jù)功能不同分4部分，分別是分泌裝置(secretion apparatus)或針管狀復(fù)合體(needle complex)、轉(zhuǎn)位器裝置(translocator apparatus)、被分泌毒素或效應(yīng)蛋白(effector proteins)和分子伴侶(chaperons)。

2.1 分泌裝置或針管狀復(fù)合體 銅綠假單胞菌的分泌裝置由一個(gè)基礎(chǔ)小體(basal body)和一個(gè)針管狀結(jié)構(gòu)(needle-like structure)，或稱之為T3SS注射裝置(injectisome)裝配而成?；A(chǔ)小體是橫跨菌細(xì)胞內(nèi)外膜的的雙層環(huán)狀結(jié)構(gòu)，中間由桿蛋白(rod proteins)連接而成，主要作用是將細(xì)菌胞質(zhì)內(nèi)的效應(yīng)蛋白輸送至針管狀結(jié)構(gòu)。跨越內(nèi)膜(inner membrane，IM)部分的內(nèi)層環(huán)由PscJ組成，跨越外膜(outer membrane，OM )和肽聚糖部分的外環(huán)由外膜蛋白家族的PscC組成。12～14個(gè)分泌素亞單位組成同源多聚體形成橫跨外膜的直徑20 nm的孔道并突出于周質(zhì)中，針管裝結(jié)構(gòu)錨定在基礎(chǔ)小體外環(huán)部分。其他蛋白，如PscN，是一種ATP酶，為銅綠假單胞菌的分泌系統(tǒng)提供能量，并受脂蛋白PscJ的調(diào)控；PscP可能是指示針管長(zhǎng)度的分子標(biāo)尺，但確切功能尚有待于進(jìn)一步研究。

T3SS注射器是由PscF蛋白以螺旋形式聚合裝配而成的突出于菌細(xì)胞表面的中空管狀結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度60～120 nm，直徑6～10 nm，內(nèi)部有專門輸送分泌蛋白的狹窄中心孔道，孔道從底部的環(huán)狀結(jié)構(gòu)一直延伸到針管的頂端。T3SS注射器的主要功能是將效應(yīng)蛋白從基礎(chǔ)小體輸送至轉(zhuǎn)位器裝置，同時(shí)充當(dāng)與宿主細(xì)胞接觸的感受器。中心孔道非常小，折疊的蛋白要經(jīng)過(guò)伸展后才能從中通過(guò)。

2.2 轉(zhuǎn)位器裝置 銅綠假單胞菌的轉(zhuǎn)位器是由T3SS自身分泌的3種轉(zhuǎn)位器蛋白PopB、PopD和PcrV共同裝配而成。其中PopB和PopD以寡聚體的形式構(gòu)成疏水性的轉(zhuǎn)位孔道，親水性的PcrV不是轉(zhuǎn)位器的結(jié)構(gòu)成分，但PcrV的存在是形成功能性轉(zhuǎn)位孔道的必須條件。PcrV也稱之為針尖樣蛋白(needle tip protein)，可能起到一個(gè)平臺(tái)作用，連接針管樣結(jié)構(gòu)到PopB/PopD上、促進(jìn)PopB/PopD在宿主細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)孔道的裝配。轉(zhuǎn)位器主要作用是將效應(yīng)蛋白從針管樣結(jié)構(gòu)通過(guò)宿主細(xì)胞膜輸送入宿主細(xì)胞漿中。在未與宿主細(xì)胞接觸、沒(méi)有效應(yīng)蛋白分泌的情況下，T3SS處于封閉狀態(tài)或僅向周圍環(huán)境釋放少量的效應(yīng)蛋白，但不足以引起細(xì)胞中毒。當(dāng)與宿主細(xì)胞緊密接觸后，T3SS注射裝置激活，進(jìn)而形成插入到宿主細(xì)胞膜的功能性的轉(zhuǎn)位孔道，向宿主細(xì)胞靶向輸入毒性蛋白。T3SS的轉(zhuǎn)運(yùn)相當(dāng)高效，只有不足0.1%的效應(yīng)蛋白逃脫進(jìn)入細(xì)胞外環(huán)境[6]。

2.3 效應(yīng)蛋白 到目前為止，銅綠假單胞菌T3SS分泌的效應(yīng)(毒性)蛋白質(zhì)有4種：ExoS、ExoT、ExoU和ExoY。4種效應(yīng)蛋白幾乎不同時(shí)表達(dá)在同一株細(xì)菌中，同一株銅綠假單胞菌也不同時(shí)攜帶ExoS和ExoU基因，推測(cè)兩者可能占據(jù)相同的染色體位點(diǎn)，因而不能共存[7]。

ExoS和ExoT具有雙重酶活性，即氨基端Rho因子-GTP酶活化蛋白(GAP)和羧基端的ADP核糖基轉(zhuǎn)移酶(ADPRT)活性，二者氨基酸序列76%相同，編碼基因同源性高達(dá)80%。 ExoS是由453個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)，由分泌域、分子伴侶結(jié)合域、膜定位域、GAP結(jié)合域和ADPRT結(jié)合域組成。ExoT由457個(gè)氨基酸組成，結(jié)構(gòu)上與ExoS相似。二者能抑制宿主細(xì)胞的吞噬作用、破壞肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架重排、抑制細(xì)胞分裂和導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。

ExoU是由687個(gè)氨基酸組成的具有磷脂酶A2活性的磷脂酶，是4種毒性蛋白中毒性最強(qiáng)的一種，其活性依賴于142位的蘇氨酸和344位的精氨酸殘基，分別由分泌域、分子伴侶結(jié)合域、Patatin樣結(jié)構(gòu)域和膜定位域組成。ExoY是378個(gè)氨基酸組成的一種腺苷酸環(huán)化酶，由分泌域和兩個(gè)ATP結(jié)合域組成，可以提高血管內(nèi)皮細(xì)胞的cAMP水平從而增加血管的滲透性。

2.4 T3SS的分子伴侶 T3SS的分子伴侶是一些小分子量的細(xì)菌胞質(zhì)內(nèi)酸性蛋白質(zhì)，在T3SS的裝配和運(yùn)作中發(fā)揮作用。依據(jù)分子伴侶輔助對(duì)象的不同，將銅綠假單胞菌的分子伴侶主要分為3類[5]：Ⅰ類分子伴侶輔助孔道形成蛋白(pore forming protein)；Ⅱ類分子伴侶輔助裝配針筒樣結(jié)構(gòu)；Ⅲ類分子伴侶輔助效應(yīng)蛋白。分子伴侶在菌細(xì)胞內(nèi)與相應(yīng)蛋白特異性結(jié)合，維持蛋白的穩(wěn)定性、阻止蛋白的不恰當(dāng)聚合或分泌、提高分泌前及分泌時(shí)的穩(wěn)定性，但分子伴侶本身不向菌細(xì)胞外分泌。構(gòu)成針管樣結(jié)構(gòu)的PscF蛋白只有以單體形式存在才能維持螺旋樣結(jié)構(gòu)，而單體結(jié)構(gòu)的維持依賴于胞質(zhì)內(nèi)分子伴侶PscE和PscG，三者以1∶1∶1的比例結(jié)合，分子伴侶屏蔽了PscF蛋白的聚合位點(diǎn)，阻止亞基彼此聚合。轉(zhuǎn)位器蛋白PopB和PopD的分子伴侶是PcrH，效應(yīng)蛋白ExoS和ExoT分享共同的分子伴侶SpcS，ExoU的分子伴侶是SpcU，ExoY尚未發(fā)現(xiàn)分子伴侶。

3 T3SS的調(diào)控

銅綠假單胞菌T3SS的表達(dá)與環(huán)境條件密切相關(guān)，其中與宿主細(xì)胞接觸和低鈣濃度是誘導(dǎo)其相關(guān)基因表達(dá)的兩個(gè)重要條件。代謝壓力、DNA損傷、高鈣等不利環(huán)境則抑制T3SS的表達(dá)。針對(duì)不同環(huán)境做出不同反應(yīng)不僅有利于細(xì)菌節(jié)省能源，而且適時(shí)表達(dá)T3SS有利于減少抗體產(chǎn)生，逃避宿主免疫系統(tǒng)攻擊。銅綠假單胞菌接受環(huán)境信號(hào)后T3SS表達(dá)的調(diào)控主要表現(xiàn)在蛋白質(zhì)的調(diào)控和T3SS裝置的裝配調(diào)控兩方面。至于其接受環(huán)境信號(hào)后T3SS如何啟動(dòng)，目前還不十分清楚。

3.1 T3SS效應(yīng)蛋白轉(zhuǎn)錄和分泌的調(diào)節(jié) T3SS注射器的生物合成和效應(yīng)蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)在基因水平上受到嚴(yán)格控制?？刂苹蛭挥谌旧w上5個(gè)成簇操縱子上的36個(gè)基因。另外還有至少6個(gè)基因散落在染色體的其他部位，編碼效應(yīng)蛋白和分子伴侶。

銅綠假單胞菌T3SS所有基因都受到轉(zhuǎn)錄激活子ExsA的調(diào)控。ExsA是AraC/XyIS家族成員，是T3SS基因表達(dá)的核心調(diào)節(jié)蛋白。 ExsA以單體形式結(jié)合到靶DNA啟動(dòng)子上，調(diào)節(jié)靶DNA的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。ExsA 活性受到三個(gè)蛋白：ExsC、ExsE 和ExsD 的反饋調(diào)控。在T3SS未與宿主細(xì)胞接觸時(shí)，ExsA與抗活化因子ExsD結(jié)合，抑制ExsA的活性，ExsE 與ExsC 結(jié)合，拮抗ExsC的抗ExsD功能。ExsC為抗-抗活化因子，能直接結(jié)合到ExsD 上并抑制ExsD 的負(fù)調(diào)節(jié)活性。在沒(méi)有蛋白分泌狀態(tài)下，ExsC與ExsE的親和力高于ExsD的親和力；但在分泌狀態(tài)下，ExsC與ExsD高親和， ExsE游離出來(lái)并釋放到菌細(xì)胞外，隨著菌體內(nèi)ExsE濃度降低，ExsC與ExsD結(jié)合，從而解除ExsD的抑制作用，釋放出游離ExsA，進(jìn)而激活T3SS相關(guān)蛋白轉(zhuǎn)錄，誘導(dǎo)T3SS表達(dá)[8]。體外實(shí)驗(yàn)顯示[9]，單獨(dú)ExsD可以抑制ExsA依賴的轉(zhuǎn)錄，不需要任何其他因子；但是ExsD三聚體在30℃環(huán)境中卻阻止ExsD對(duì)ExsA依賴的轉(zhuǎn)錄，提出獨(dú)特的ExsA-ExsC-ExsD-ExsE 信號(hào)途徑調(diào)節(jié)機(jī)制。最近亦有研究表明[10],在低氧濃度下T3SS可以通過(guò)Rete/LadS信號(hào)通路由aceA編碼的異檸檬酸裂解酶誘導(dǎo)表達(dá)，而不影響ExsA的表達(dá)水平。這是首次發(fā)現(xiàn)T3SS可以通過(guò)不影響ExsA表達(dá)水平因素的調(diào)節(jié)，提示銅綠假單胞菌可能在目前已知的調(diào)控機(jī)制外還存在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，為毒力因子抑制劑的研究提供了新思路。

T3SS分泌的效應(yīng)蛋白ExoS亦可通過(guò)GAP或ADPRT活性自我調(diào)節(jié)ExoS的轉(zhuǎn)錄，從而對(duì)T3SS發(fā)揮負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用[8]。推測(cè)一旦T3SS向胞外釋放效應(yīng)蛋白，系統(tǒng)本身可能啟動(dòng)“復(fù)位(reset)”并重新組裝T3SS裝置。

3.2 T3SS裝配和轉(zhuǎn)運(yùn)孔道調(diào)節(jié) 目前已知，不僅T3SS分泌蛋白和轉(zhuǎn)錄受到嚴(yán)格調(diào)控，T3SS裝置的裝配和針管長(zhǎng)度也受到精細(xì)調(diào)節(jié)。在T3SS注射器分泌效應(yīng)蛋白之前，菌體內(nèi)新形成的蛋白分子不斷添加到針管末端延長(zhǎng)針管長(zhǎng)度，與細(xì)菌的鞭毛系統(tǒng)相似，T3SS裝置也是連續(xù)裝配而成。銅綠假單胞菌的T3SS如何精確控制針管長(zhǎng)度的詳細(xì)機(jī)制目前還不清楚，依據(jù)高度同源的耶爾森菌屬的YscP推測(cè)，PscP在針管長(zhǎng)度控制中可能起到分子標(biāo)尺的作用。

一旦針管結(jié)構(gòu)裝配完成，菌體與宿主細(xì)胞的相互接觸成為啟動(dòng)T3SS特異性底物的開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)位器孔道形成并向宿主細(xì)胞輸送效應(yīng)蛋白。轉(zhuǎn)位器蛋白PopB和PopD在T3SS未分泌狀態(tài)下與分子伴侶PcrH結(jié)合，阻止二者聚合或亞基活化；而在分泌狀態(tài)下PopB和PopD與分子伴侶迅速解離，形成亞穩(wěn)狀態(tài)的同源或異源可溶性寡聚體，識(shí)別宿主細(xì)胞膜上富含膽固醇和鞘磷脂的微區(qū)脂筏(microdomain lipid rafts)，在靶細(xì)胞膜上形成環(huán)狀孔道，隨后向靶細(xì)胞內(nèi)輸送效應(yīng)蛋白(圖2[11])。然而，目前還不清楚轉(zhuǎn)位器蛋白PcrV在T3SS的調(diào)控中發(fā)揮何種作用，PcrV平臺(tái)是促進(jìn)PopB和PopD的聚和作用，抑或是促進(jìn)在靶細(xì)胞膜上形成孔道，還是在孔道形成后PcrV平臺(tái)再連接PopB和PopD？

4 T3SS的功能

4.1 效應(yīng)蛋白的功能 如前所述，銅綠假單胞菌T3SS表達(dá)后分泌4種效應(yīng)蛋白，其中ExoU是4種蛋白中最具破壞性的，在體外可以很快殺死多種細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、上皮細(xì)胞等；ExoY的致病作用最輕微。

ExoS和ExoT具有相似的結(jié)構(gòu)與功能，二者GAP的作用相同，都是使宿主細(xì)胞Rho GTP酶失活，進(jìn)而破壞細(xì)胞骨架，導(dǎo)致細(xì)胞變圓、脫落、死亡，并能抑制宿主細(xì)胞的遷移及抗吞噬作用。但ADPRT的作用卻有差異，ExoS的ADPRT活性主要介導(dǎo)細(xì)胞毒作用，肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架破壞，抑制DNA合成作用，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；而ExoT主要干擾宿主細(xì)胞的吞噬活性，也可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，但晚于ExoS的作用，提示二者誘導(dǎo)途徑可能不同。銅綠假單胞菌侵入上皮細(xì)胞后能夠抵抗酸性環(huán)境，在細(xì)胞膜小泡中存活、繁殖的能力主要來(lái)源于ExoS的ADPRT而非GAP的作用[12-14]。ExoS的濃度增加與細(xì)胞毒作用及動(dòng)物肺炎損傷程度具有明顯相關(guān)性，并能加重CF患者的病情進(jìn)展。ExoS不僅具有T3SS接觸依賴性細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞毒作用，而且還是一種可溶性胞外蛋白，促進(jìn)T細(xì)胞凋亡，通過(guò)MyD88依賴途徑活化單核細(xì)胞，促進(jìn)其產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子及趨化因子，導(dǎo)致更高的致死率。

ExoU是第一個(gè)被正式證實(shí)的T3SS磷脂酶毒力因子，具有磷脂酶A2活性，迅速引起宿主細(xì)胞溶解，在鼠肺炎模型中是影響預(yù)后的最主要因素[15-16]。銅綠假單胞菌感染小鼠肺早期，6 h內(nèi)會(huì)迅速出現(xiàn)以中性粒細(xì)胞為主的大量炎細(xì)胞浸潤(rùn)，若T3SS不表達(dá)，24 h后細(xì)菌數(shù)量減少幾乎達(dá)到3個(gè)數(shù)量級(jí)；然而ExoU 陽(yáng)性菌株，細(xì)菌的存活及數(shù)量發(fā)生明顯改變[17-18]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)[19]，銅綠假單胞菌感染后exoU基因延遲表達(dá)3 h可以明顯減弱感染嚴(yán)重性，提示針對(duì)延緩T3SS表達(dá)的短期治療策略可能是有效的。另有研究顯示[20]，CF患者感染的銅綠假單胞菌與環(huán)境分離株相比exoU基因攜帶及相應(yīng)效應(yīng)蛋白的表達(dá)具有明顯差異，CF患者攜帶exoU基因的分離株93%分泌ExoU，而環(huán)境中攜帶exoU基因的分離株僅33%分泌ExoU，進(jìn)一步提示ExoU在銅綠假單胞菌致病機(jī)制中的重要意義。

ExoY是一種最近發(fā)現(xiàn)的效應(yīng)蛋白，具有腺苷酸環(huán)化酶活性，能夠被一種未知的宿主細(xì)胞因子激活。ExoY可以提高血管內(nèi)皮細(xì)胞的cAMP的量從而增加血管的滲透性。人們對(duì)這一效應(yīng)蛋白的作用所知甚少。認(rèn)為能引起上皮細(xì)胞骨架破壞,可能導(dǎo)致肌動(dòng)蛋白排列和細(xì)胞骨架的顯著的改變。

4.2 針管樣結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)位器裝置的功能 T3SS最重要的功能就是向宿主細(xì)胞靶向輸送效應(yīng)蛋白，效應(yīng)蛋白再經(jīng)過(guò)不同途徑引起細(xì)胞損傷，導(dǎo)致銅綠假單胞菌感染的難治性及高死亡率。但近年來(lái)，越來(lái)越多的研究顯示，位于細(xì)菌與靶細(xì)胞接觸界面的針管樣結(jié)構(gòu)在細(xì)胞的損傷中亦發(fā)揮重要作用。Galle等[21]建立的銅綠假單胞菌感染小鼠肺炎模型實(shí)驗(yàn)中，比較了效應(yīng)蛋白缺陷株(△STY)和效應(yīng)蛋白與轉(zhuǎn)位器蛋白PopB同時(shí)缺陷株(△STY/△PopB)的致病性發(fā)現(xiàn)，△STY感染的小鼠與△STY/△PopB相比具有更高的致死率和更低的細(xì)菌清除率；銅綠假單胞菌T3SS針管樣結(jié)構(gòu)頂端嵌入宿主細(xì)胞膜，不需要任何效應(yīng)蛋白的作用，在細(xì)胞膜上形成的孔道能獨(dú)立激活巨噬細(xì)胞的caspas-1，啟動(dòng)細(xì)胞凋亡程序(pyroptosis)，提示針管樣結(jié)構(gòu)在T3SS中可能具有獨(dú)立的毒性作用。Shen等[22]的研究同樣發(fā)現(xiàn)，針管樣結(jié)構(gòu)的另一蛋白PscC缺陷株與野生型相比吸附隱形眼鏡材料的能力明顯減弱。上述結(jié)果表明，T3SS裝置本身對(duì)宿主細(xì)胞可能通過(guò)多種機(jī)制發(fā)揮致病作用。

5 針對(duì)T3SS的治療策略

抗生素是目前治療銅綠假單胞菌感染的主要手段，但是耐藥性問(wèn)題日益嚴(yán)重，隨著細(xì)菌致病機(jī)制的深入研究，人們?cè)絹?lái)越重視針對(duì)致病機(jī)制的治療策略。近年來(lái)，針對(duì)銅綠假單胞菌重要致病因素的T3SS抑制劑的研究與開(kāi)發(fā)成為國(guó)際學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)之一。T3SS抑制劑只消除病原菌的致病性，而不影響機(jī)體的正常微生物群，亦不會(huì)導(dǎo)致耐藥菌的產(chǎn)生。一些小分子抑制劑可以抑制T3SS效應(yīng)蛋白的酶活性[23]，動(dòng)物感染模型實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這種藥物的有效性[24]。此外還有一些小分子抑制劑被發(fā)現(xiàn)可以抑制T3SS的轉(zhuǎn)錄或分泌過(guò)程[25]。T3SS抑制劑的出現(xiàn)為難治性銅綠假單胞菌感染帶來(lái)了新的希望，具有廣闊的發(fā)展遠(yuǎn)景。

另外，針對(duì)T3SS的免疫治療亦是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。銅綠假單胞菌中T3SS轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白PcrV對(duì)效應(yīng)蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)至關(guān)重要，在動(dòng)物感染模型中針對(duì)PcrV的主動(dòng)免疫和被動(dòng)免疫實(shí)驗(yàn)表明[26]，PcrV疫苗對(duì)于銅綠假單胞菌的急性感染具有良好的效果，可對(duì)機(jī)體產(chǎn)生很好的保護(hù)作用，抗PcrV抗體疫苗對(duì)于控制或改善肺損傷可能有潛在的開(kāi)發(fā)空間。

6 結(jié) 語(yǔ)

近年來(lái)對(duì)銅綠假單胞菌T3SS的致病機(jī)制及調(diào)控機(jī)制有了較為深刻的認(rèn)識(shí)，但隨著研究的不斷深入，T3SS致病及調(diào)控的多因素、網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)不斷顯現(xiàn)，全面系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)尚未建立，詳細(xì)的分子調(diào)控及宏觀的環(huán)境活化信號(hào)如何傳遞尚未清楚。今后努力的方向應(yīng)該是進(jìn)一步闡明T3SS的致病機(jī)理及明確其確切的調(diào)節(jié)機(jī)制，為抑制劑的篩選及設(shè)計(jì)合理的治療策略提供依據(jù)。

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Research progress of type III secretion system inPseudomonasaeruginosa

JU Xiao-hong,LI Yao,WANG Yue-hua,FENG Xian-min

(StaffRoomofEtiology,JilinMedicalandDrugCollege,Jilin132013,China)

Pseudomonasaeruginosais an important conditioned pathogen with a variety of virulence factors in the clinic. It can cause a wide variety of acute and chronic infections. One of the most important of virulence factors is the type III secretion system (T3SS) that translocate effector proteins from the bacterium into the host cells to causes the pathological changes of host cells, and to escape degradation of immune cells. Research T3SS could help to clarify the pathogenesis ofPseudomonasaeruginosa, and more importantly, to provide new ideals for clinical treatment and drug development.

Pseudomonasaeruginosa; TSSS; pathogenesis; T3SS inhibitors

吉林醫(yī)藥學(xué)院病原教研室，吉林 132013， Email：lijin838@126.com

10.3969/cjz.j.issn.1002-2694.2015.01.018

R378.99

A

1002-2694(2015)01-0083-05

2014-03-14；

2014-10-10