2.1 類志賀毒素
志賀毒素(Stx)和志賀樣毒素(SLT)是由痢疾志賀菌和某些大腸桿菌菌株產(chǎn)生的相關(guān)蛋白毒素。Stx會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的胃腸疾病,并伴有很高的發(fā)病率和死亡率。Stx是已知最強(qiáng)的細(xì)菌毒素之一窥淆。志賀志賀毒素在疾病中的主要類型是Stx1和Stx2,以志賀志賀博士發(fā)現(xiàn)的志賀痢疾桿菌命名窟勃。該毒素會(huì)抑制蛋白質(zhì)合成祖乳,最終導(dǎo)致受影響的組織細(xì)胞凋亡。
2.2 Stx1和Stx2
志賀毒素因其與AB5型志賀毒素相似而得名秉氧。類志賀氏毒素可分為兩大類眷昆,即1型(SLT-1)和2型(SLT-2)。SLT-1和志賀毒素在45位存在一個(gè)氨基酸的差異汁咏。大腸桿菌產(chǎn)生的一種血清型Stx是Stx2亚斋。Stx1和Stx2非常相似。Stx2與Stx1具有56%的序列同源性攘滩。此外帅刊,Stx2毒素組有許多變體,包括Stx2c漂问、Stx2d赖瞒、Stx2e和Stx2f≡榧伲基于它們的結(jié)合活性栏饮、免疫學(xué)分型和生物學(xué)活性。更有趣的是磷仰,毒素Stx2e是由感染仔豬的STEC菌株產(chǎn)生的Stx2的變體亞型袍嬉。這種毒素亞型與結(jié)構(gòu)相似的受體球蛋白四酰神經(jīng)酰胺(Gb4)的親和力大于該組其他毒素使用的Gb3受體。
志賀毒素(Stxs)是一種強(qiáng)效的核毒素毒力因子灶平,與大腸桿菌血清型O157:H7和其他產(chǎn)stx大腸桿菌(STEC)感染最嚴(yán)重的病理表現(xiàn)有關(guān)伺通。stx的兩種主要類型是由stc、Stx1和Stx2產(chǎn)生的逢享,一個(gè)生物體可能產(chǎn)生一種或兩種毒素罐监。Stx1和Stx2具有相同的酶學(xué)和結(jié)構(gòu)特征,但在免疫學(xué)上是不同的瞒爬。據(jù)估計(jì)笑诅,美國(guó)每年發(fā)生的STEC感染病例超過11萬例调缨,其中約7.5萬例是由大腸桿菌O157:H7感染引起的盖彭。許多感染O157:H7大腸桿菌的患者出現(xiàn)嚴(yán)重腹痛和血性腹瀉懦底,后者可能是由于Stxs對(duì)胃腸道小血管(微血管系統(tǒng))內(nèi)皮細(xì)胞的作用所致歇竟。在一些患者中歌豺,STEC感染會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后遺癥汉额,稱為溶血性尿毒癥綜合征(HUS)甜孤。溶血性尿毒綜合征的臨床特征包括血小板減少纸巷、溶血性貧血和急性腎衰竭棒掠,最常見于10歲以下兒童者祖。值得注意的是立莉,與大腸桿菌O157:H7感染相關(guān)的溶血性尿毒綜合征是美國(guó)和全世界兒童急性腎衰竭的主要原因。關(guān)于HUS腎損傷發(fā)生的一種假說是血源性Stx誘導(dǎo)腎小球微血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡七问。然后在這些受損的血管中形成血栓蜓耻,這是溶血性尿毒綜合征的一個(gè)典型病理特征。腎小管細(xì)胞的死亡也與人類和小鼠大腸桿菌O157:H7感染模型中Stx的產(chǎn)生有關(guān)械巡。
2.2志賀毒素- A亞單位和B亞單位
類志賀毒素由兩個(gè)非共價(jià)結(jié)合的模塊部分組成:A部分(StxA)和無毒的五聚體結(jié)合B部分(StxB)刹淌。一個(gè)亞單位a與一個(gè)亞單位b的五聚體相連。更準(zhǔn)確地說讥耗,亞單位a是包含n -糖苷酶活性的酶區(qū)有勾,通過催化失活60S核糖體亞單位來抑制蛋白質(zhì)合成。胞吞后古程,亞單位A被呋喃裂解成兩個(gè)片段:A1和A2蔼卡。更具體地說,A1片段是催化活性片段挣磨,隨后這些毒素關(guān)閉蛋白合成雇逞,導(dǎo)致受影響的宿主細(xì)胞凋亡。而A2部分是與B亞基進(jìn)行全息毒素組裝的關(guān)鍵茁裙。B亞基形成毒素的五聚體細(xì)胞結(jié)合部分塘砸,該部分與宿主細(xì)胞表面的三氧化三神經(jīng)酰胺(Gb3)結(jié)合。所有B亞基Stx1和Stx2團(tuán)體優(yōu)先結(jié)合Galα1-4Galβ1-4glucosyl神經(jīng)酰胺(Gb3)除了Stx2e結(jié)合Gb4呜达。
2.3志賀毒素作用機(jī)制
志賀毒素與宿主細(xì)胞膜上的受體Gb3特異性結(jié)合谣蠢。然后通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞粟耻。因此查近,在早期的核內(nèi)體中,志賀毒素通過逆行運(yùn)輸進(jìn)入跨高爾基體網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)挤忙。志賀毒素亞單位A以核糖體為靶點(diǎn)霜威,在從ER進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后,通過其作為核糖體延伸復(fù)合物的一部分册烈,對(duì)28S RNA特異性的n -糖苷酶活性戈泼,使蛋白質(zhì)合成失活婿禽。在受感染的細(xì)胞中,蛋白質(zhì)合成被破壞大猛,通過凋亡導(dǎo)致細(xì)胞死亡(見圖2)扭倾。志賀氏痢疾桿菌的主要發(fā)病機(jī)制包括兩個(gè)方面,一個(gè)是入侵腸道上皮細(xì)胞和腸上皮細(xì)胞之間的傳播,這是一個(gè)關(guān)鍵步驟在發(fā)病機(jī)理,另一方面,I型痢疾志賀氏桿菌能產(chǎn)生外毒素——志賀毒素,這也是一個(gè)重要的毒力因子,這可能導(dǎo)致感染的血液結(jié)腸炎,溶血性尿毒癥綜合征和其他疾病。