艰难拟梭菌毒素致病机制及毒素基因调控的研究进展

艰难拟梭菌(Clostridioides difficile)是一种产芽孢的革兰氏阳性专性厌氧杆菌,是引起抗生素相关性腹泻的主要致病菌。艰难拟梭菌产生的毒素A和毒素B在其致病过程中发挥关键作用。毒素发挥毒性作用依赖其4个功能结构域:葡萄糖基转移酶结合域、半胱氨酸蛋白酶结合域、易位域和受体结合域。毒素的受体结合域识别并结合细胞表面受体,介导毒素内吞并形成内体。经过自体催化切割,毒素将真正的毒性片段——葡萄糖基转移酶结合域释放到胞浆中,葡萄糖基转移酶能够失活宿主肠上皮细胞内的GTP酶导致细胞骨架解聚和坏死,进而引起腹泻和伪膜性结肠炎等临床症状。艰难拟梭菌毒素产生受致病基因座内及基因座外许多调控因子的调节。tcdR和tcdC基因位于致病基因座内,对毒素基因的表达分别起促进和抑制作用,而基因座外如spo0A、codY等基因则通过抑制tcdR的表达从而间接影响毒素蛋白产生。本文将重点介绍艰难拟梭菌毒素的致病过程和影响毒素基因表达的分子调控机制,以期为开发针对毒素的治疗手段提供新思路。     

艰难拟梭菌毒素致病机制及毒素基因调控的研究进展

艰难拟梭菌(Clostridioides difficile)是一种产芽孢的革兰氏阳性专性厌氧杆菌,是引起抗生素相关性腹泻的主要致病菌。艰难拟梭菌产生的毒素A和毒素B在其致病过程中发挥关键作用。毒素发挥毒性作用依赖其4个功能结构域：葡萄糖基转移酶结合域、半胱氨酸蛋白酶结合域、易位域和受体结合域。毒素的受体结合域识别并结合细胞表面受体,介导毒素内吞并形成内体。经过自体催化切割,毒素将真正的毒性片段——葡萄糖基转移酶结合域释放到胞浆中,葡萄糖基转移酶能够失活宿主肠上皮细胞内的GTP酶导致细胞骨架解聚和坏死,进而引起腹泻和伪膜性结肠炎等临床症状。艰难拟梭菌毒素产生受致病基因座内及基因座外许多调控因子的调节。tcdR和tcdC基因位于致病基因座内,对毒素基因的表达分别起促进和抑制作用,而基因座外如spo0A、codY等基因则通过抑制tcdR的表达从而间接影响毒素蛋白产生。本文将重点介绍艰难拟梭菌毒素的致病过程和影响毒素基因表达的分子调控机制,以期为开发针对毒素的治疗手段提供新思路。     

艰难梭菌相关性腹泻的治疗进展及对我国的启示

艰难梭菌相关性腹泻（Clostridium difficile associated diarrhea,CDAD）是艰难梭菌感染（Clostridium difficile Infection,CDI）引起的一种机体严重疾病。随着艰难梭菌感染率的增加及高毒力株027／NAP1／BI的出现,导致该病在全球特别是北美、及欧洲等地区爆发性流行,对于该病的控制引起全球研究者的高度重视。本文就其治疗进展进行综述,并结合我国实际分析该病防治中存在的问题并提出建议。     

兰州地区腹泻患者艰难梭菌的感染状况调查

目的调查兰州地区腹泻患者中艰难梭菌的流行特点,揭示国内艰难梭菌感染的现况。方法通过细胞毒检测试验和酶联免疫吸附试验对206份临床粪便样品进行毒素检测。结果 206份粪便滤液经细胞毒检测有26份样品使非洲绿猴肾细胞（vero细胞）圆缩化,确认含有艰难梭菌毒素;经酶联免疫吸附试验有28份为阳性,其中23份与细胞毒检测结果一致,与细胞毒试验的符合率为88.5%。结论兰州地区住院腹泻患者中艰难梭菌感染率约为12.62%。     

腹泻患者艰难梭菌及其毒素A/B检出率分析

目的了解住院腹泻患者艰难梭菌及其毒素A/B的检出情况,为临床诊断抗生素相关性腹泻提供参考依据。方法收集2015年9月至2016年8月崇州市人民医院疑似抗生素相关性腹泻住院患者的粪便标本163份,用艰难梭菌快速检测试剂盒检测艰难梭菌特异性抗原谷氨酸脱氢酶(GDH);用酶联免疫荧光法检测GDH阳性标本中艰难梭菌毒素A/B的产生情况。结果 163份粪便标本中GDH阳性为34份,阳性率为20.86%。34份GDH阳性标本中艰难梭菌毒素A/B阳性率为41.18%(14/34),可疑阳性率为17.65%(6/34),阴性率为41.18%(14/34)。结论疑似抗生素相关性腹泻住院患者艰难梭菌GDH检出率较高,毒素A/B阳性率也比较高,提示临床应重视抗生素相关性腹泻患者艰难梭菌感染的诊断。     

益生菌制剂在防治艰难梭菌相关性腹泻上的应用及前景

益生菌制剂(probiotics)通过各种机制调节肠道微生态环境,在维持肠道微生态平衡及防治艰难梭菌相关性腹泻(Clostridium difficile associated diarrhea,CDAD)上有着巨大的潜力。目前各国均有相关产品推出,但其防治CDAD的效果参差不齐。本文就益生菌制剂防治CDAD作一知识性回顾,并对益生菌制剂防治CDAD的前景进行展望。     

住院腹泻患者艰难梭菌快速检测结果分析

目的 了解住院腹泻患者艰难梭菌带菌情况,为抗生素相关腹泻患者的诊断和治疗提供参考。方法 收集2015年9月至2016年8月住院腹泻患者粪便标本163份,用艰难梭菌快速检测试剂盒检测艰难梭菌。结果 艰难梭菌检出总阳性率为20.86%（34/163）,其中春季16.67%、夏季15.79%、秋季17.86%、冬季27.87%,经比较差异无统计学意义（2=2.943,P＞0.05）;成人粪便标本阳性率为22.52%（25/111）,儿童粪便标本阳性率为17.31%（9/52）,差异无统计学意义（2=0.583,P＞0.05）;男性粪便标本阳性率为21.69%（18/83）,女性粪便标本阳性率为20.0%（16/80）,差异无统计学意义（2=0.202,P＞0.05）;艰难梭菌阳性患者抗菌药物平均使用天数为12.74 d,阴性患者为8.21 d,差异有统计学意义（t=－7.81,P＜0.01）。结论 住院腹泻患者艰难梭菌阳性率高低与抗菌药物使用时间长短有关。     

上海部分地区儿童艰难梭菌相关性腹泻的临床分析

本文旨在监测儿童腹泻中艰难梭菌相关性腹泻(CDAD)的发病情况,并对其进行回顾性临床分析。对复旦大学附属儿科医院2007年2月～9月111例腹泻患儿的粪便标本进行艰难梭菌毒素A检测及粪便厌氧菌培养,对所有患儿进行回顾性病史采集及分析,并对粪便培养所得的4株艰难梭菌菌株用多位点可变数目串联重复序列分析(MLVA)技术进行同源性分析。111例患者中,艰难梭菌毒素A检测及艰难梭菌培养均为阳性者无,艰难梭菌毒素A阳性而艰难梭菌培养阴性者16例,艰难梭菌毒素A阴性而艰难梭菌培养阳性者4例,艰难梭菌毒素A及艰难梭菌培养均阴性者91例。比较院内、院外组3种不同病程腹泻CDAD的发病率,无显著差异。MLVA分析发现粪便培养得到的4株艰难梭菌菌株有部分同源性。结果提示,目前上海部分地区儿童CDAD发病情况为散发,但彼此之间有部分同源性;院内、外获得性腹泻的CDAD发病率无显著差异;艰难梭菌毒素A阳性或艰难梭菌培养阳性的病例在临床表现上与艰难梭菌毒素A阴性且艰难梭菌培养阴性的腹泻病例无显著差异。     

艰难梭菌基因编辑技术研究进展

艰难梭菌Clostridioesdifficile是一种革兰氏阳性、产芽孢、专性厌氧细菌,是医院相关性腹泻的主要病原体。近年来,随着强毒株的出现(如核糖体027型),其流行性与致死率逐年上升,因此对艰难梭菌生理、生化特征及致病机制的研究受到广泛重视。艰难梭菌生理、生化特征及致病机制研究又以建立其稳定、高效的基因编辑方法为必要前提。借助基因编辑工具,研究者可以扰动艰难梭菌核心生物学过程,在分子水平研究其分子致病机制。如Clos Tron技术在艰难梭菌毒素A (Toxin A)和毒素B (Toxin B)与其致病力关系的研究中起到了关键作用。文中以时间为主线综述了艰难梭菌基因编辑技术的发展历程和最新进展,并对艰难梭菌基因编辑技术未来的研究方向进行展望。     

艰难梭菌A毒素的细胞致死活性研究

本文报道艰难梭菌Ａ毒素对４种培养细胞的细胞致死活性的探讨。４种培养细胞为Ｖｅｒｏ（非洲绿猴肾细胞）细胞、ＴＰＣ─１（人甲状腺肿瘤细胞）细胞、ＮＩＨ３Ｔ３细胞（小鼠成纤维细胞）及将ｒａｓ癌基因转基因于ＮＩＨ３Ｔ３细胞的ＮＩＨ３Ｔ３ｒａｓ细胞。应用台酚蓝排除能试验、噻唑蓝（ＭＴＳ）比色、细胞膜损害测定试验、荧光显微术观察细胞核的形态变化等测定Ａ毒素细胞致死活性。实验表明：４种培养细胞系对Ａ毒素细胞圆缩化作用的敏感性依次为ＮＩＨ３Ｔ３ｒａｓ,ＴＰＣ─１,Ｖｅｒｏ,ＮＩＨ３Ｔ３细胞。而对Ａ毒素细胞致死活性的敏感性依次为ＴＰＣ─１,ＮＩＨ３Ｔ３,Ｖｅｒｏ,ＮＩＨ３Ｔ３ｒａｓ细胞。从而得知Ａ毒素的细胞致死活性不但依细胞种类不同而不同,而且也不一定与Ａ毒素的细胞圆缩化作用有关。肿瘤细胞ＴＰＣ─１细胞对Ａ毒素致死活性有特殊敏感性。以上结果对探索抗癌新药的研制具有重要意义。     

艰难梭菌毒素A原核表达及重组蛋白纯化

目的构建艰难梭菌(Clostridium difficile,C.difficile)毒素A羧基末端原核表达载体,优化诱导表达条件及纯化重组蛋白。方法利用聚合酶链式反应扩增C.difficile毒素A羧基末端基因序列,并将此序列转入pET-28b载体,构建pET-28b-tcdA重组表达载体,并将表达载体转化到BL21(DE3)感受态大肠埃希菌细胞中,分别在不同条件下进行诱导表达,获得最佳诱导表达条件后进行大量表达,最后用Ni柱对重组蛋白进行亲和纯化,得到纯化后的重组蛋白。结果成功构建了pET-28b-tcdA重组表达载体,其重组蛋白表达最佳诱导条件:菌液吸光度值取0.6、温度取25℃、IPTG终浓度取1.0mmol/L、诱导时间取10h。蛋白纯化咪唑磷酸盐洗脱液最佳浓度取200mmol/L。结论成功构建pET-28b-tcdA重组表达载体,在大肠埃希菌BL21(DE3)中可以有效表达,并获得高浓度重组蛋白,为进一步制备TcdA适配子奠定了一定实验室基础。     

艰难梭菌特异性鸡卵黄抗体的研制及初步应用

目的制备艰难梭菌菌体特异性鸡卵黄抗体,探讨其对艰难梭菌感染小鼠的治疗作用。方法建立艰难梭菌相关腹泻(CDAD)小鼠模型,将30只CDAD小鼠随机分为5组,每组6只,以11.86mg/mL、1.186mg/mL、0.1186mg/mL艰难梭菌菌体特异性IgY灌胃,设立空白对照组及阴性对照组,1d/次,0.5mL/只,连续3d。末次治疗24h后处死小鼠,取盲肠组织中段制作病理切片;其余盲肠组织进行DAO、D-乳酸和TNF-α含量测定;测定回肠组织含水率。结果阴性对照组和空白对照组小鼠盲肠黏膜脱落伴大量炎细胞浸润;高IgY组小鼠盲肠黏膜完整,未见炎性细胞浸润;中IgY组小鼠盲肠黏膜少量炎细胞浸润;低IgY组小鼠盲肠黏膜上皮细胞脱落,少量炎细胞浸润。高IgY组小鼠盲肠DAO含量均显著高于空白对照组和阴性对照组(P0.01);中IgY组小鼠DAO含量高于阴性对照组(P0.05);中、高IgY组小鼠TNF-α含量均低于低IgY组、空白对照组和阴性对照组(P0.05)。结论艰难梭菌菌体特异性IgY对艰难梭菌感染小鼠具有治疗作用。     

益生菌预防成人艰难梭菌相关性腹泻的Meta分析

目的 系统评价益生菌预防成人艰难梭菌相关性腹泻（Clostridium difficile associated diarrhea,CDAD）的临床疗效。方法 计算机检索PubMed、EMBASE、Cochrane、Web of Science、CBM、万方数据库、维普资讯网和中国知网全文数据库,纳入益生菌预防成人CDAD的随机对照试验（RCT）,采用随机效应模型进行Meta分析。结果 共有13项符合纳入标准的随机对照试验,包括5 179名患者,其中干预组2 730例,对照组2 449例。Meta分析结果显示,预防性使用益生菌可降低CDAD的风险（RR=0.49,95％CI 0.33‒0.75,I2=16.4％）。亚组分析发现益生菌高剂量（RR=0.41,95%CI 0.22‒0.77,P=0.043）、混合菌种（RR=0.43,95%CI 0.24‒0.75,P=0.037）与对照组相比,差异均有统计学意义。结论 辅助性益生菌的应用能够有效预防成人艰难梭菌相关性腹泻的发生。但受纳入研究数量较少与研究质量的参差不齐的影响,本结论尚需要开展更多高质量、大样本的研究予以证实。     

酶联免疫吸附试验检测艰难梭菌A毒素

实验用兔单特异抗艰难梭菌Ａ毒素ＩｇＧ包被酶标板,以羊抗艰难梭菌Ａ毒素ＩｇＧ标记辣根过氧化物酶作为第二抗体,采用双抗体夹心ＥＬＩＳＡ法检测艰难梭菌Ａ毒素,可检测出０．９４ｎｇ的精制Ａ毒素,对６１株菌的培养液及６５份健康人粪便标本检测发现此法具有较高的特异性。用平行线定量法对几份典型产毒培养物进行了定量测定,结果表明,在一定剂量范围内线性及平行性好,结果准确、可靠。可用于临床粪便标本中艰难梭菌Ａ毒素的筛查及定量检测。     

艰难梭菌引起假膜性结肠炎及腹泻的实验室诊断方法

<正>最近十余年内,对艰难梭状芽孢杆菌引起的,死亡率很高(高达22—44%)的假膜性结肠炎和抗菌缔合性腹泻,进行了广泛的实验室诊断研究。这些旨在改进细菌学方法的研究,包括培养基和其他条件(病原体的生物学特性)的深入研究,以及粪便中毒素的检验和与特异性血清反应中培养液的检验。 艰难梭状芽孢杆菌本身是孢子形成的革兰氏阳性杆菌,生成集合体外毒素(肠毒素-毒素A和细胞毒素-毒素B)。其生长温度为25—45℃,最佳温度为30℃。在5—20℃条件下,艰难梭状芽孢杆菌在粪便中能生存4到10昼夜。营养细胞在氧气作用下,可继续生存15分钟;有浓厚的培养基时,在由     

具有临床代表性的艰难梭菌感染小鼠稳定模型的构建

目的构建临床代表性好、稳定性佳的艰难梭菌感染小鼠模型,为艰难梭菌感染相关疾病提供研究工具。方法选择C57BL/6、BALB/c、昆明小鼠,经抗生素诱导后,分别予以不同浓度(108 CFU/mL~10~(10) CFU/mL)的临床分离菌株混悬液灌胃,观察不同品系小鼠不同时间点腹泻、全身情况及结肠组织病理学变化。结果灌菌后,BALB/c小鼠10~(10) CFU/mL浓度组全部出现腹泻,死亡率为16.7%;其他实验组小鼠腹泻程度差异较大或仅部分出现轻度腹泻。腹泻小鼠表现为稀烂便甚至水样便和湿尾现象,体重减轻,肠道病理显示结肠黏膜充血水肿伴炎性细胞浸润。结论经5种抗生素灌胃9d+克林霉素腹腔注射诱导,10~(10) CFU/mL艰难梭菌活菌混悬液灌胃后构建的BALB/c小鼠艰难梭菌感染模型最稳定。     

艰难梭菌细胞毒素B功能区的克隆及序列分析

目的克隆艰难梭菌(Clostridium difficile,C.d)细胞毒素B羧基末端功能区(CDB3)基因,并对其进行测序及生物信息学分析。方法利用PCR技术扩增CDB3基因,并将其定向插入pET-22b( )载体中,以DNA自动分析仪进行序列测定,并以生物信息学软件分析其生物学特性。结果成功克隆了艰难梭菌CDB3基因,经测序表明与GenBank中分布的Clostridium difficile VPI10463的ToxinB3基因序列完全一致。DNAstar软件预测其蛋白质的相对分子量(Mr)约为71.3 kD,并显示出良好的抗原性。结论研究获得了序列正确的CDB3基因,为其重组表达及其相关研究奠定了良好基础。     

艰难梭菌感染的临床诊断与治疗研究进展

艰难梭菌感染可引起相关腹泻,且在住院患者中的发病率不断升高.根据腹泻的程度不同,艰难梭菌相关腹泻可分为轻、中、重和暴发型4型,临床诊断除了血常规外,毒素鉴定与内镜诊断也是重要的辅助检查手段.目前在临床治疗中仍以甲硝唑或万古霉素等抗生素进行药物治疗,可通过益生菌来调节肠道菌群实现艰难梭菌相关腹泻的预防.     

ICU患者艰难梭菌分离培养与流行病学特征研究

目的 了解ICU患者艰难梭菌的定植和感染情况,为预防艰难梭菌的流行提供参考。方法 收集2016年9月至2017年6月福建医科大学附属第一医院ICU中139例住院时间＞7 d的患者的粪便样本,对其进行选择性厌氧培养和质谱鉴定。对艰难梭菌培养阳性标本进行毒素基因（tcdA、tcdB、cdtA、cdtB）的PCR检测以及毒素A、B表型检测。收集所有患者的临床资料,并对艰难梭菌培养阳性患者的临床特征和实验室检查结果进行单因素分析和多因素回归分析。结果 艰难梭菌检出率为17.27%（24/139）。其中,14株艰难梭菌的tcdA和tcdB基因检测阳性,占58.3%（14/24）;10株为tcdA和tcdB基因检测阴性,占41.7%（10/24）。所有菌株二元毒素基因（ctdA/ctdB）均未检出。单因素分析提示,高龄、长时间住院、高淋巴细胞数、使用β-内酰胺类抗生素是艰难梭菌定植的高危因素;多因素回归分析提示,使用β-内酰胺类抗生素是艰难梭菌定植的独立危险因素（OR=3.881,P=0.039）。结论 我院ICU可能存在艰难梭菌感染和传播的风险,对具有高龄、长期住院以及使用抗生素等高危因素的患者应进行艰难梭菌的监测,以防艰难梭菌的传播、感染和艰难梭菌相关性腹泻的发生。     

产气荚膜梭菌α毒素基因的克隆及结构分析

应用PCR技术,从产气荚膜梭菌菌株NCTC64609中,扩增出A型产气荚膜梭菌α毒素基因C端片段(cpa408),并将其克隆至pMDl8-T载体中．经转化,α互补蓝白菌落选择培养,提取质粒,进行PCR和Eco RⅠ、PstⅠ双酶切鉴定,筛选出阳性重组克隆．经核苷酸序列分析证实,cpa408基因阅读开放框架由372个核苷酸组成,编码124个氨基酸．经计算机分析,cpa408基因序列与国外文献报道的A型产气荚膜梭菌α毒素基因C端片段同源性达99％以上,表明所克隆的基因即为α毒素基因C端片段．