来源:生物世界2022-02-04 09:58
A群链球菌(GAS)又称化脓性链球菌,是自然界中广泛存在的一种强毒病原体,可感染宿主皮肤和呼吸道黏膜,引起多种疾病,包括猩红热、丹毒、致死性坏死性筋膜炎、中毒性休克和败血症等。每年,全球约有7亿人感染艾滋病毒(超过50万人死于中度至重度感染)。GAS及其分泌物的皮肤定殖和侵袭能力
A群链球菌(GAS)又称化脓性链球菌,是自然界中广泛存在的一种强毒病原体,可感染宿主皮肤和呼吸道黏膜,引起多种疾病,包括猩红热、丹毒、致死性坏死性筋膜炎、中毒性休克和败血症等。每年,全球约有7亿人感染艾滋病毒(超过50万人死于中度至重度感染)。GAS的皮肤定殖和侵袭能力与其分泌的毒力因子密切相关,其中关键的毒力因子之一是链球菌热原外毒素B(SpeB)。GAS感染的临床严重程度与SpeB的表达呈显著负相关,但具体的分子机制仍不清楚。
中国科学院上海巴斯德研究所刘星课题组在《自然》杂志上发表了一篇题为《应激致热原性外毒素B Cleves Ma并引发热病》的研究论文。
本研究首次发现并报道化脓性链球菌GAS的毒力因子SpeB通过裂解激活GSDMA,触发皮肤上皮细胞的焦烧,抑制其全身感染。
为了探索SpeB在GAS侵袭性感染中的作用,研究团队首先利用GAS小鼠皮肤感染模型比较了野生型和不同毒力因子缺陷型GAS菌株的致病性。
结果表明,与野生型和其他毒力因子缺陷型菌株相比,SpeB缺陷型GAS菌株感染后,感染部位没有明显的皮肤溃疡和中性粒细胞明显减少。同时,小鼠表现出更严重的全身感染和死亡。原代皮肤角质形成细胞GAS感染实验表明,与其他菌株相比,GAS SpeB的缺乏使其失去诱导焦烧样细胞死亡的功能,促进其全身感染。
在此基础上,研究团队利用CRISPR/Cas9全基因组敲除筛选平台,筛选鉴定了炎症细胞死亡(scotch)的关键执行者Gasdermins家族成员SpeB: GSDMA—诱导皮肤上皮细胞scotch的关键蛋白。
此外,研究团队从分子水平详细分析了SpeB激活GSDMA的机制:
1)SpeB特异性剪切GSDMA(但不是Gasdermins家族的其他成员),产生约27kDa的N末端片段并诱导细胞死亡;
2)Edman测序和质谱分析表明,SpeB裂解了GSDMA的第26个氨基酸;细胞内导入体外纯化的GSDMA 1-246aa片段可直接诱导细胞焦烧。
3)脂膜测试条和脂质体结合实验表明,GSDMA 1-246aa能与细胞膜磷脂和含有相应磷脂的脂质体结合;脂质体渗漏实验证明GSDMA 1-246aa能在特定脂质体上形成孔隙。
4)序列比对结果显示切割位点在小鼠Gsdma1中是保守的;SpeB诱导的Gsdma1裂解可诱导小鼠上皮细胞焦烧;
5)在小鼠GAS感染部位可检测到Gsdma1剪切;与野生型小鼠相比,Gsdma1敲除使其对GAS感染更加敏感。(100yiyao.com)
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