胞内致病菌入侵宿主细胞分子机理研究进展

胞内致病菌,指能够侵入宿主细胞且在宿主细胞内存活并繁殖的病原菌。其入侵宿主细胞的过程主要涉及细菌黏附宿主细胞、侵袭、细菌在细胞内存活以及引起宿主细胞损伤等。先前的研究表明大多数胞内致病菌是通过吞噬细胞被动地摄取,而随着分子生物学和免疫学的发展,越来越多的胞内致病菌被证明能主动入侵到宿主细胞体内,并进化出各种调控宿主细胞信号通路的方式。本文讨论了胞内致病菌在入侵宿主细胞时各阶段的共同的分子机制以及常见的胞内致病菌所采取的入侵策略,并对近年来国内外主要相关研究进展做一总结。     

病原微生物感染破坏上皮细胞黏附连接的研究进展

上皮细胞具有高度规则的结构并为下层组织提供保护层,以防病原微生物侵入。上皮细胞排列整齐的结构基础是细胞间连接,一般是细胞间黏附分子形成的有规律连接复合物,如黏附连接(adherens junctions, AJs)。然而,为了破坏或穿越上皮屏障引起宿主感染,病原体通常采取各种策略靶向作用和调控黏附连接,如细菌通过靶向E-cadherin (E-钙黏蛋白)、β-catenin (β-连环蛋白)或细胞内信号通路破坏AJs,而病毒通过靶向E-cadherin或与nectin (黏连蛋白)相互作用侵入细胞。对病原微生物与黏附连接相互作用的机制研究,不仅能在细胞水平解释上皮屏障的基本生理特性,而且能阐明病原体侵入宿主的机制,为防治病原体感染提供新的思路和理论基础。     

烟曲霉与宿主细胞相互作用规律的初步研究

目的研究烟曲霉侵入宿主细胞过程中的基本规律及宿主细胞肌动蛋白骨架的变化情况。方法利用表达绿色荧光的烟曲霉ATCC13073,研究烟曲霉侵入上皮细胞和被巨噬细胞吞噬随时间的变化规律。结果烟曲霉侵入吞噬细胞和非吞噬细胞的量随时间呈现完全不同的规律,烟曲霉侵入上皮细胞A549能力较弱,在7h后侵染量才有明显的增加,为原始接种量的（0.09±0.01）%。前3h,鼠巨噬细胞J774吞噬量迅速升高,然后侵染量缓慢下降。烟曲霉侵入宿主细胞过程中会引起宿主细胞肌动蛋白骨架的重排,侵入过程中伴有吞噬杯的形成。结论巨噬细胞吞噬烟曲霉和烟曲霉侵入上皮细胞规律有明显不同,侵入过程都伴随肌动蛋白骨架的重排。     

FAK/mTOR信号通在肿瘤细胞中的调控作用

粘附斑激酶（focal adhesion kinase,FAK）是一种胞质非受体酪氨酸激酶,是整合素信号通路里一个重要的调节因子,在肿瘤细胞中高表达,与细胞迁移、粘附和侵袭有关。mTOR (mammalian target of rapamycin)是非典型性的Ser/Thr激酶,属于PIKK（phosphatidylinositol kinase related kinase）超家族,介导营养信号调控细胞生长、分化及代谢等生理过程。近年的研究发现FAK通过三条途径与mTOR相关联,组成FAK/mTOR信号通路,在肿瘤细胞的增殖、迁移及肿瘤微环境中发挥着重要的调控作用。本文综述了FAK、mTOR和FAK/mTOR信号通路的特点及对肿瘤细胞调控作用的研究概况,为肿瘤治疗提供参考。     

STIM1调控细胞运动促进骨肉瘤转移的研究

目的:明确STIM1是否参与调控细胞运动促进骨肉瘤的转移。方法:应用靶向STIM1的si RNA沉默MG-63骨肉瘤细胞中STIM1的表达,然后用侵袭实验、迁移实验以及黏附实验检测骨肉瘤细胞侵袭、迁移与黏附能力的变化,采用Western Blot检测细胞FAK和paxillin的表达及Rac1和RhoA信号通路的活性。结果:转染靶向STIM1的si RNA后,MG-63骨肉瘤细胞中STIM1的蛋白表达和m RNA表达均明显降低(P0.05),细胞的侵袭、迁移与黏附能力均显著下降(P0.05),细胞伪足与细胞骨架的重要组分FAK和paxillin的表达及调控细胞运动的Rac1和RhoA信号通路活性均显著降低(P0.05)。结论:STIM1可能通过激活RhoA和Rac1的信号通路,增加FAK和paxillin的表达,从而调控骨肉瘤细胞运动,促进骨肉瘤转移。     

InlA和InlB介导单核细胞增生李斯特菌入侵宿主细胞分子机制的研究进展

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)是一种革兰氏阳性食源性致病菌。在造成宿主食源性感染的过程中, 单核细胞增生李斯特菌能凭借其独特的表面蛋白入侵宿主的非吞噬细胞。内化素蛋白家族(Internalins)是介导单核细胞增生李斯特菌入侵宿主非吞噬细胞的主要因子。本文根据国内外一些最新的研究成果, 结合作者近几年的工作, 综述了在侵染宿主的过程中, 单核细胞增生李斯特菌主要的内化素蛋白InlA和InlB介导细菌入侵宿主细胞的分子机制, 以期为阐明食源性致病菌致病机理、预防和治疗食源性疾病提供理论基础。     

细菌利用宿主肌动蛋白细胞骨架进入非吞噬细胞的机制

细菌进入非吞噬细胞的机制包括拉链式机制和触发式机制。细菌的效应因子或毒力因子激活宿主细胞信号转导系统,引起肌动蛋白细胞骨架改变,从而进入非吞噬细胞。拉链式机制中,细菌通常需与宿主细胞相应受体结合,且不引发宿主细胞骨架大规模重排;触发式机制中,有更多细菌成分参与其中,且迅速引发大规模宿主细胞骨架反应,引起宿主细胞形态发生明显改变。两种机制中均贯穿着细菌因子与宿主细胞肌动蛋白细胞骨架成分之间的相互作用。这些机制为研究细菌致病以及探索新一代抗菌药物提供了理论基础。     

黏着斑激酶与肿瘤侵袭转移

黏着斑激酶（focal adhesion kinase,FAK）是一种非受体型蛋白酪氨酸激酶,在肿瘤细胞的侵袭和转移中起着重要的作用。FAK是整合素介导的或生长因子受体诱导的调节细胞迁移的信号通路的关键组分。FAK通过与相关分子作用可以调节细胞骨架重构、胞外基质降解、细胞黏附更新以及质膜突出,进而参与肿瘤细胞的运动等多个过程,所以FAK与肿瘤发展的关系已经越来越受到重视。     

识别宿主细胞黏附基质分子的细菌表面组分

许多细菌表面具有能识别并黏附于宿主细胞外基质(如纤连蛋白、胶原、纤维蛋白原等)的表面成分,统称为识别黏附基质分子的微生物表面组分。本文就其性质、结构,以及它们在细菌致病过程中的作用作一综述。     

白念珠菌侵袭宿主毒力因子研究进展

白念珠菌是一种寄生于人类黏膜表面的条件致病菌,是导致免疫功能低下人群侵袭性真菌感染的主要病原菌。白念珠菌形成侵袭性感染的过程主要分为黏附、侵袭、播散、形成感染灶等步骤,其中黏附和侵袭过程最为关键。黏附是白念珠菌入侵宿主的前提,该过程主要依赖于细胞壁表面的黏附素。侵袭阶段主要与菌丝形成、细胞壁表面毒力蛋白表达和蛋白水解酶分泌增加有关。形成菌丝是白念珠菌侵袭宿主的关键因素,主要由细胞内cAMP/PKA和MAPK等信号通路调控;侵袭素主要位于白念珠菌细胞壁表面,可以协助其穿刺宿主上皮细胞、诱导内吞作用;白念珠菌还可分泌多种蛋白水解酶,它能够破坏宿主组织细胞,协助白念珠菌形成感染灶。该文主要对白念珠菌黏附和侵袭宿主过程中关键的毒力因子进行综述,为理解白念珠菌致病机制以及选择潜在的药物靶点提供参考。     

肠道病原菌III型分泌系统效应蛋白调控宿主细胞NF-κB和MAPK信号通路的研究进展

病原细菌感染对人类健康构成了严重的威胁,一类具有III型分泌系统(Type III secretion system,T3SS)的肠道致病细菌可以通过T3SS将效应蛋白“注射”到宿主细胞中,模拟和操纵宿主细胞的多种信号转导通路,包括细胞凋亡、细胞自噬和炎症反应等,从而有效地逃逸宿主的防御,增强感染性和致病性。本文综述了肠道病原菌T3SS效应蛋白在调控宿主炎症反应中NF-κB和MAPK通路的最新研究进展。     

FAK和ILK介导骨桥蛋白诱导的血管平滑肌细胞黏附和迁移

黏着斑激酶（FAK）和整合素偶联激酶（ILK）是整合素信号途径中的重要信号转导分子,为阐明两者在血管平滑肌细胞（VSMC）黏附和迁移中的作用,以骨桥蛋白（OPN）作为VSMC黏附和迁移的诱导剂,检测其对FAK和ILK磷酸化以及对两者之间结合的影响.在此基础上,用FAK磷酸化特异性抑制剂黏着斑相关非激酶（FRNK）或ILK反义RNA分别阻断FAK磷酸化或ILK表达,进一步探讨两者在VSMC黏附和迁移中所起的作用.结果显示,OPN诱导可促进FAK磷酸化,诱导10 min后FAK磷酸化水平升高到对照组的2.4倍;与此同时,ILK的磷酸化受到抑制,30 min降至对照细胞的44.6％.OPN诱导FAK磷酸化的同时使FAK与ILK的结合减少.外源性FRNK在VSMC中的过表达显著降低FAK的磷酸化水平,促进ILK磷酸化和FAK与ILK之间的结合,抑制VSMC的黏附和迁移.用ILK反义RNA抑制ILK表达使VSMC在OPN上的黏附增加1.8倍,迁移细胞数降低45.5％.结果提示,FAK和ILK介导OPN诱导的VSMC黏附和迁移过程,两者通过对同一刺激信号产生不同的磷酸化变化而对VSMC的黏附和迁移产生不同的影响.     

细胞微环境对免疫细胞黏附与迁移的调控

免疫细胞的黏附与迁移是机体免疫与宿主防御的关键环节,在机体免疫监视以及稳态维持中发挥重要作用,甚至参与到癌细胞转移的过程中。免疫细胞在血管内皮表面的滚动、活化、稳定黏附和定向迁移依赖整合素功能,并受到细胞微环境,包括生物微环境、化学微环境以及物理微环境的多因子协同作用和调控。细胞微环境的紊乱往往导致免疫细胞黏附与迁移的异常,引发炎症性疾病,甚至肿瘤。将对细胞微环境通过整合素调控免疫细胞黏附与迁移进行概述,重点介绍生物微环境、化学微环境和物理微环境对免疫细胞黏附与迁移的调控机制。     

Wnt/β- catenin信号通路在细菌致病中的作用

Wnt/β-catenin信号通路是一条高度保守的细胞内信号转导通路,具有介导细胞黏附、调控增殖、凋亡、参与炎症反应等多种生物学功能,在多种细菌的感染和致病过程中发挥重要作用。研究Wnt/β-catenin信号通路激活的分子机制及其在疾病发生、发展中的作用,不但可以了解细菌的致病机制,还为其治疗提供了新的靶点和策略。现将该信号通路在衣原体、结核分枝杆菌、铜绿假单胞菌和幽门螺杆菌致病中的作用作一概述。     

致肾盂肾炎大肠杆菌的毒力因子和调控

致肾盂肾炎大肠杆菌引起人的尿路感染,它的毒力因子包括表面毒力因子和分泌毒力因子两大类。表面毒力因子包括菌毛、鞭毛、黏附素和多糖类物质,主要在细菌的侵染过程中起作用。分泌毒力因子主要是溶血素、细胞毒性坏死因子等毒素蛋白,主要对宿主细胞产生毒力作用。本文简要综述致肾盂肾炎大肠杆菌毒力因子分泌所需要的5种分泌机制,并论及毒力因子的宏观调控和影响毒力调控的因素。     

细菌效应蛋白对宿主细胞Rho小G蛋白信号通路的调节作用

病原体细菌通过自身分泌系统分泌效应蛋白并注入宿主体内,修饰宿主的信号转导系统,破坏宿主细胞中天然免疫有关信号通路,发挥毒性作用使宿主产生疾病。吞噬作用在天然免疫系统中发挥重要作用,这个过程涉及肌动蛋白细胞骨架的重排。Rho(Ras homolog family)小G蛋白家族成员作为细胞骨架结构的重要调控蛋白可调节这一过程,其相关信号通路成为细菌效应蛋白的作用靶点。细菌效应蛋白可以模仿Rho的调节因子破坏信号通路,可以通过剪切Rho C-端的尾部结构使其从细胞膜解离并失去活性,可以直接模仿Rho发挥调控功能,可以影响Rho上游的调控事件影响其活性,也可通过对Rho进行直接的翻译后修饰使其失活,形成有利于细菌生存、繁殖、毒力释放的环境。由此导致的Rho信号通路功能紊乱使宿主产生智力缺陷、免疫功能障碍、癌症等多种疾病。     

VEGF通过调节黏着斑促进间充质干细胞的黏附及铺展

间充质干细胞（mesenchymalstemcells,MSCs）具有多向分化潜能并能在体外趋化剂或细胞因子的作用下进行定向迁移,体内移植后可趋向迁移至脑瘤病灶区。细胞黏附是细胞迁移的首要条件,了解细胞黏附及其调控有助于细胞迁移机制的研究。细胞黏附及铺展涉及到黏着斑（f0－caladhesions,FAs）的动态变化以及细胞骨架的重排。细胞铺展面积在黏附过程中逐渐增大,黏附初期形成的小的黏着复合物逐渐成熟,聚集在一起形成较大的FAs。肌动蛋白（F—actin）聚集形成的螺线圈样微丝结构逐渐被应力纤维代替,细胞也由圆形变为具有极性的梭形或多角形。黏着斑激酶（focal adhesion kinase,FAK）和桩蛋白（paxillin）具有调节FAs聚合及骨架重排的作用,其中,Y397－FAK和Y31／Y118－paxillin的磷酸化活性在细胞铺展过程中不断变化。FAs组装时,Y397－FAK的磷酸化活性升高;FAs成熟后,Y397．FAK的磷酸化活性下降。活化的FAK能够磷酸4LY31／Y118-paxillin,激活paxillin参与调节细胞骨架的形成和排列。血管内皮生长因子（vascular endothelial growthfactor,VEGF）诱导~SMSCs黏附过程中,细胞面积变大,完全铺展的时间缩短,黏着斑及细胞骨架的形成均提前。另外,VEGF诱导的细胞铺展过程中形成的FAs形态细长,数量较多。该研究表明,VEGF通过调节黏着斑和细胞骨架促L~MSCs的黏附与铺展,提示vEGF可以通过调节黏着斑进而调控MSCs的定向迁移,为细胞迁移行为的研究提供理论基础。     

Toll样受体在烟曲霉侵染宿主细胞过程中作用的研究进展

烟曲霉侵染宿主细胞时伴有明显的细胞肌动蛋白骨架重排,而重要模式识别受体PRRs(pattern recognition receptors)之一,Toll样受体(Toll-like receptors,TLR)参与调节病原细菌诱导的宿主细胞肌动蛋白骨架重排,其中TLR2和TLR4两亚型可以识别烟曲霉的病原相关分子模式PAMP(pathogen-assosiated molecular patterns),并诱发炎症因子表达等一系列效应信号,在宿主细胞抗烟曲霉天然免疫中发挥重要作用,但在烟曲霉内化侵入过程中TLR能否特异性介导细胞肌动蛋白骨架重排尚不清楚。因此,研究揭示TLR激活在烟曲霉侵入宿主细胞的调控作用,对寻找可能的抗真菌药物作用靶点具有重要意义。     

黏着斑激酶与肿瘤发生、发展及预后的关系

黏着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)作为一种非受体蛋白酪氨酸激酶,因其与肿瘤间的密切联系而备受关注。多年研究发现,FAK在许多肿瘤中过表达,通过多条信号通路调控细胞侵袭、迁移、增殖及凋亡等,从而参与肿瘤的发生、发展进程。研究表明FAK可以作为肿瘤预后因子,是潜在的抗肿瘤治疗靶点。本文对FAK与肿瘤进程的关系作一综述,以期更好地认识FAK在肿瘤发生、发展过程中所起的作用,为相关研究者提供资料参考。     

口腔细菌对铜绿假单胞菌黏附及侵入肺上皮细胞能力的影响

目的 通过比较铜绿假单胞菌和口腔细菌单独或共同作用于肺上皮细胞时,细菌黏附和侵入细胞的能力,探讨细菌间相互作用在呼吸道感染的最初阶段的作用机制.方法 应用培养法和抗生素保护法检测铜绿假单胞菌和口腔细菌单独或共同作用于肺上皮细胞时,细菌黏附和侵入肺上皮细胞的能力.结果 铜绿假单胞菌与口腔细菌共同作用于肺上皮细胞,牙龈卟啉单胞菌和伴放线放线杆菌降低了铜绿假单胞菌的黏附能力,却增强了其侵入能力;而铜绿假单胞菌能够影响口腔细菌对肺上皮细胞的黏附,同时增强口腔细菌侵入肺上皮细胞的能力.结论 口腔细菌,尤其是牙周可疑致病菌主要通过增强铜绿假单胞菌对肺上皮细胞的侵入而影响呼吸道感染过程.