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艰难梭菌毒素致病机理的研究进展

倪孟颖;吴长德;杨晶雪

【摘要】艰难梭菌是一种革兰氏阳性厌氧芽胞梭菌,是人类肠道感染的主要致病菌,

其主要致病因素为毒素A(肠毒素)和毒素B(细胞毒素).毒素A引发细胞损伤后,毒素

B即可侵入肠黏膜,引起细胞病变,导致一系列与感染相关的临床表现.同时,艰难梭菌

毒素也是引起猪、鸡等畜禽发生腹泻的重要因素,因此探讨艰难梭菌毒素对机体的

损伤作用,有利于揭示艰难梭菌的致病机理,为其防控提供理论依据.

【期刊名称】《中国畜牧兽医》

【年(卷),期】2014(041)012

【总页数】5页(P263-267)

【关键词】艰难梭菌;毒素;损伤;致病机理

【作者】倪孟颖;吴长德;杨晶雪

【作者单位】沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁沈阳110866;沈阳农业大学畜牧兽

医学院,辽宁沈阳110866;沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁沈阳110866

【正文语种】中文

【中图分类】S852.61+6.3

难辨梭状芽孢杆菌又名艰难梭菌，是梭菌属的一个成员。艰难梭菌是厌氧性细菌，

因其对氧气十分敏感，所以很难分离培养，也因此得名。艰难梭菌一般寄生在人的

肠道内，1935年被发现，但直到1977年才发现艰难梭菌与临床长期使用某些抗

生素而引起的伪膜性肠炎有关，从此艰难梭菌才得到人们的关注。毒素是艰难梭菌

主要的致病因素，不同的临床分离菌株所产生的毒素不同，因而对机体的致病力也

不同，尤其是高致病力毒株027的出现（杨雪妹等，2013a），给人的生命安全

造成了巨大的威胁，027毒株不仅能产生毒素A和毒素B，同时还能产生二元毒

素，这与其高致病力密切相关。因此，研究艰难梭菌毒素是揭示其致病机理的关键。

1艰难梭菌毒素分类

艰难梭菌毒力主要涉及因素有黏附素胞外酶、菌毛、鞭毛、荚膜和细胞表面层

（surfacelayer）。细胞表面层是一个亚晶状的结构，又称S-层（S-layer），是

由蛋白质或糖蛋白构成的单分子晶格状聚合物（董妍玲等，2010）。艰难梭菌可

产生6种毒素：毒素A（TcdA）、毒素B（TcdB）、毒素C（TcdC）、毒素D

（TcdD）、毒素E（TcdE）和二元毒素（clostridiumairficilebianrytoxin，

CDT）。通常情况下，艰难梭菌主要产生2种毒素：毒素A和毒素B。少数艰难

梭菌可产生毒素C、毒素D、毒素E和二元毒素（Pruitt等，2012；Spigaglia等，

2002）。毒素A也称为肠毒素，能引起肠黏膜分泌增多甚至出血；而毒素B则为

细胞毒素，可以刺激单核细胞释放炎性因子，直接破坏肠壁细胞，引起炎性反应进

而使肠黏膜细胞变性、凋亡、坏死和脱落（章黎华等，2012）。毒素D发现于

2001年，是一个22个碱基的蛋白，是促进从tcdA和tcdB基因开始转录的重要

RNA聚合酶σ因子。有文献提到，毒素D是含有螺旋—转角—螺旋结构的典型

DNA结合蛋白的碱性蛋白。事实上其与其他革兰氏阳性菌的调节蛋白相似。推断

毒素D之所以对毒素的表达有正向调节作用，是因为它具有DNA结合蛋白的结

构。与毒素D相比，毒素C则是高浓度tcdC基因的转录物，是由极性氨基酸构

成的包含不同长度重复氨基酸链的酸性蛋白，类似一种δ因子，共有26个碱基。

然而，毒素E则被推断是疏水蛋白。在基因数据库中并未发现毒素C与毒素E有

相似的序列（Hundsberger等，1997）。目前，对于毒素C、毒素D、毒素E3

种毒素的具体功能还不是很了解。二元毒素是一种腺苷二磷酸核糖转移酶，它的毒

力比其他毒素都强，与艰难梭菌相关性腹泻（CDAD）发病密切相关。

2艰难梭菌毒素的致病机理

2.1毒素的分子作用机理毒素A和毒素B属于大分子梭状芽孢杆菌毒素（LCTs）

大家族，包括索氏梭菌致命的出血毒素（TcsL、TcsH）、诺维梭菌的α-毒素

（Tcnα）和产气荚膜梭菌中的多数细胞毒素（TpeL）（Donta等，1982）。

LCTs是Rho和Ras家族的鸟嘌呤核苷三磷酸酶（GTPase）的同源毒素（Bishop

等，2000）。它通过糖基化抑制宿主RhoGTPase的活性，能细微