链球菌如何躲避免疫系统

12月3日发表在《细胞报告》(Cell Reports)上的一项研究表明，一种引起链球菌性喉炎和其他疾病的细菌性病原体掩盖在红细胞的碎片中，以逃避宿主免疫系统的检测。研究人员发现，A群链球菌(GAS)产生一种以前未鉴定的蛋白，称为S蛋白，该蛋白与红细胞膜结合，以避免被吞噬免疫细胞吞噬和破坏。通过用这种形式的免疫伪装武装GAS，S蛋白可以增强细菌的毒性，并降低感染小鼠的存活率。

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的通讯作者大卫·冈萨雷斯说：“我们的研究描述了一种全新的免疫逃逸机制。”“我们相信发现这种先前被忽视的毒力因子S蛋白，对开发针对GAS的对策具有广泛的意义。”

GAS是一种人类特异性病原体，可以引起许多不同的感染，从轻微疾病到非常严重和致命的疾病。其中一些疾病包括链球菌性喉炎，猩红热，称为脓疱疮的皮肤感染，中毒性休克综合征和食肉疾病。估计全世界每年发生7亿次感染，导致超过50万人死亡。尽管进行了积极的研究，但保护性疫苗仍然难以捉摸。

迄今为止，青霉素仍然是对抗GAS感染的首选主要药物。但是在世界某些地区，使用青霉素治疗失败的比例已上升至近40%。冈萨雷斯说：“由于GAS感染的高流行和可用对策的有效性下降，因此研究替代GAS感染的方法至关重要。”

一种替代方法是开发新的抗毒力疗法。为了避免免疫清除，GAS表达了多种称为毒力因子的分子，以促进感染期间的生存。但是，许多这些蛋白质的功能仍是未知的，阻碍了对抗广泛的抗生素耐药性的替代药理干预措施的发展。

为了解决这一知识鸿沟，冈萨雷斯和共同第一作者伊戈尔·维兹比奇(Igor Wierzbicki)和圣地亚哥大学的Anaamika Campeau使用了一种基于纳米技术的技术，即仿生拟病毒学，以鉴定GAS分泌并结合红血球的蛋白质。 。这种方法揭示了一种以前未知的蛋白，研究人员将其称为S蛋白，因为这种蛋白仅限于链球菌属的成员。

研究人员发现，与未突变的菌株相比，缺少S蛋白的突变细菌菌株在人血中的生长能力较弱，与红细胞的结合能力也较弱。突变株也更容易被称为巨噬细胞和嗜中性粒细胞的吞噬免疫细胞捕获并杀死。另外，S蛋白的缺乏极大地改变了细菌蛋白的外观，降低了许多已知毒力因子的丰度。

此外，感染了涂有红细胞的GAS细胞的小鼠显示出90%的死亡率，而未感染过GAS细胞的小鼠则显示40%的死亡率。包被的GAS细胞感染也导致体重迅速下降。冈萨雷斯说：“这些发现表明，S蛋白通过选择红细胞膜来模仿分子或模仿宿主分子，从而逃避了免疫反应。”

其他实验表明，GAS感染导致小鼠体重逐渐下降，死亡率达到90%。相比之下，所有感染了缺失S蛋白的突变GAS的小鼠都存活了下来，其体重稳定，并在稍有初始下降后保持恒定。突变GAS感染还导致血液和器官中细菌浓度降低，并促进了强大的免疫反应和免疫记忆。

冈萨雷斯说：“总的来说，结果表明S蛋白功能的失活使GAS容易受到宿主免疫的影响。”“ S蛋白通过捕获溶解的红细胞膜来掩盖细菌细胞表面来影响毒力，从而使细菌能够规避宿主免疫力。这种新颖的逃避机制可以作为抗链球菌疗法的靶标。”

目前，冈萨雷斯和他的研究小组正在研究S蛋白与红细胞结合的机制。他们还研究了S蛋白在其他重要的人类病原体中的作用，其中包括引起和其他疾病的链球菌，以及B组链球菌或无乳链球菌，这是一种常见的引起严重感染的细菌。生命的第一周中的新生儿。

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