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单核增生性李氏杆菌病研究进展

时间:2022-03-04 08:30:44 浏览次数:

摘要:李氏杆病是一种重要的食源性人畜共患传染病,主要由单核增生性李氏杆菌引起单核细胞增多,该病呈世界性分布。文章通过对李氏杆菌的生化特性、致病机理、毒力有关基因功能及现有检测方法等方面的研究,来更深的了解李氏杆菌病,做好免疫预防工作

关键词:单核增生性李氏杆病;致病机理;检测;疫苗

中图分类号:S851.34+7文献标识码:A文章编号:1674-0432(2010)11-0051-2

1 食源性单核增生性李氏杆菌病概况

单核细胞增生性李氏杆菌(Listerial Monocytogenes,下称LM菌)是一种重要的食源性人兽共患G+病原菌。LM菌在自然界中无处不在,适应环境能力强,非常容易造成食品污染,从而引起食物中毒和李氏杆菌病的爆发。LM菌作为胞内寄生菌,感染人潜伏期2-3周,主要症状为脑膜炎,流产,死胎,败血症。其中老人,孕妇,特别是免疫功能障碍的人为易感人群,致死率高达33%。LM菌也可感染除牛以外的60多种动物,其中鼠易感性最高,症状主要表现为发热,运动失调,痉挛,败血症。尽管早在1926年Murray[1]就已提出本菌对人、畜的致病性,但是随着近几年世界各地对LM菌病报道增多,人们才真正认识该菌是一重要的食源性致病菌。

2 单核增生性李氏杆病的流行的流行病学与现状

1929年首次在人体内分离得到LM菌后。关于李氏杆菌病案例的报道逐年增加。虽然该病的感染率不高,但是该病有极高的致死率。

上个世纪八十年代以来,美国、加拿大、瑞士、意大利都曾经爆发过该病。我国也不容乐观,据报道福建、辽宁等多个省份都有禽畜感染的病例。1997年云南省某县爆发动物源性李氏杆菌病。我国沿海城市也曾多次在进口食品中检测到李氏杆菌。2006年7月,北京市疾病预防控制中心在检测中发现污染动物性食品主要致病菌排在第一位的就是LM菌。

3 单核增生性李氏杆菌的致病机理

LM菌通过肠屏障感染肠巨噬细胞,然后转移到肠系膜淋巴结,再散布到脾脏,肝脏。最后在肝脏内完成增殖,使肝脏表面形成典型分散状的感染病灶。如果此时免疫系统没有及时清除该菌,它就会通过血液进一步感染中心神经系统或者胎盘和胎儿,导致李氏杆菌病的主要临床症状——脑膜炎或流产、死胎。所以感染该菌与寄主免疫系统的功能有很大关联,免疫力低下和免疫功能缺陷的人是该菌的易感人群。

LM菌进入细胞一般分为内化,逃逸,激动纤维聚集和细胞传播四个步骤。内化过程中细菌表面的内化素起到了关键作用,在表面蛋白P104的作用下使该菌进入小肠细胞。研究表明溶血素是该病菌的主要毒力因子,它和多种蛋白共同作用使该菌进入细胞内后得以存活。P60蛋白是该菌另一重要分泌蛋白。它在该菌的吞噬细胞溶解和机体感染过程中都发挥了重要作用。细菌在细胞之间传递主要由ActA蛋白完成。

4 李氏杆菌的检测

4.1 传统检测方法

检测食品中李氏杆菌传统方法是将可疑菌落分离培养后进行纯培养。然后将纯化菌做生化反应,动物实验,典型运动等鉴定[2]。被确定为李氏杆菌后再进行血清型的鉴定。传统方法耗时较长,需要大量的人力物力而且其敏感性也不够。

4.2 免疫学检测方法

1987年Farber[3]首次建立针对LM菌鞭毛抗原单克隆抗体的ELISA方法。此方法检测李氏杆菌病比起试管凝集实验ELISA方法更具优势,以其灵敏、方便、容易标准化的优点得到迅速发展。此后引用基因工程技术,体外表达LM菌hly,Acta,iap,inlA,inlB[4,5,6]等毒力基因编码蛋白,将这些蛋白制作成各种类型的单克隆抗体,进行ELISA反应。免疫荧光技术日趋成熟其也在LM菌的检测上发挥作用。 用与荧光素结合的单克隆抗体直接做免疫荧光,可在2h内检出经纯化的动物性食品中的李氏杆菌。还有其他免疫学检测方法如抗体表面荧光滤膜技术,免疫酶染色法等大大丰富了该菌的检测。

4.3 分子生物学检测方法

核酸探针技术是最早应用于该菌检测的分子生物学技术,Datta[7]等于1988年以克隆出的hly基因片段序列合成了4种寡聚核昔酸探针,以P32标记此探针,经斑点杂交试验证实该探针只与LMO反应,而与其他的李斯特菌和属外的细菌反应均呈阴性,表现出良好的特异性。1985年问世的PCR技术,特异性强,灵敏度高,其中巣氏PCR,荧光定量PCR[8]技术在LM菌分子生物学检测中得到很大的推广。2008年张伟[9]等人引用LAMP新技术,在LM菌hly基因上设计外引物F3、B3和内引物FIP,BIP构建检测方法,与PCR方法相比,这项技术更快,更灵敏。

5 免疫和预防

LM菌可以逃逸宿主巨噬细胞的吞噬作用从而寄生在细胞质中,感染该菌后,主要介导细胞免疫,这不仅大大增加了设计有效疫苗的难度,与此同时也提高研究该菌疫苗的价值。人们对LM菌疫苗的研究不局限于甲醛处理的死苗或弱毒苗,而是试图筛选、改造其基因,进而获得弱毒株或者减毒株。Linde等[10]联合1/2a和4b血清型制成多价苗免疫绵羊和羔羊,致死率从71.9%下降到28.1%,说明动物可以通过多价苗获得一定得保护。Darji等[11]在研究LM菌actA、plcB基因缺失突变株发现,其毒性显著降低,感染当天就能被宿主的免疫作用清除,同时介导CD8+T细胞的免疫应答,使宿主处于长期的免疫保护状态。这种菌株最有可能制作成为强毒LM菌的活苗。Silva等[12]研究发现用抗IL-10受体的单克隆抗体封闭IL-10受体后,可以提高小鼠对LM菌的抵抗,从而达到一定治疗效果。根据LM菌可以介导CD8+ CTL和CD4+T细胞免疫这一特点,研究者们试图建立单增李氏杆菌活载体疫苗,来治疗艾滋病,肿瘤等疾病。LM菌活载体疫苗是指将活的弱毒化的LM菌改造成为可以容纳外源性抗原的载体。将该疫苗使机体内MHCⅠ和MHCⅡ系统递呈重组的外源性抗原,刺激机体产生特异性免疫保护和弱毒化LM菌引导的细胞免疫,这给李氏杆菌活载体疫苗的研制带来很多优势。2000年Rachel S等[13]将HIV1-gag重组疫苗注射给HIV+志愿者,介导T细胞免疫,结果表明HIV1-gag可能是对艾滋病治疗很有价值的疫苗。2004年Duane A等[14]将重组的Lm-ActA-E7疫苗接种到C57BL/6小鼠中,介导小鼠机体细胞免疫,体液免疫,在人乳头瘤病毒阳性肿瘤的治疗中有一定疗效。

6 展望

近二十年,LM菌引起食物中毒的案例呈上升趋势。上个世纪90年代,WHO将LM菌列为四大食源性病原菌之一。LM菌做为胞内寄生致病菌,这给临床治疗及其疫苗的研制带来很大的困难。随着科学进步,人们对LM菌的研究从理化特性的研究逐渐深入到分子水平,人们逐渐认识LM菌毒力基因的作用及其致病机理。我们完全可以将LM菌做为胞内寄生菌的理想模型,或者通过其致病机理研制胞内寄生菌新型疫苗。目前,一些用于预防病毒和肿瘤的疫苗效果并不理想,主要是因为这些疫苗不能有效递呈抗原,刺激机体产生发挥免疫作用的重要细胞因子。而通过LM菌介导宿主产生细胞免疫这一特点,对LM菌进行改造,引入疾病基因,制作疫苗,对人类免疫疾病的防治开辟新思路,给肿瘤,艾滋病患者的治疗带来曙光。抑或应用LM菌制作胞内基因工程药物。总之,LM菌是很有价值去研究,挖掘的病原菌,它不仅会危及人类健康,更会造福于人类。

参考文献

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基金项目:国家博士点基金项目 (20070193062)。

作者简介:吕亚楠(1985-),女,吉林农业大学动物科学技术学院预防兽医学在读硕士,研究方向:预防兽医学。

通讯作者:钱爱东,教授。

Abstract: Listeriosis is one of most important food-borne diseases of anthropozonosis,the listeria monocytogenes mainly cause monocytosis.It is worldwide distribution.We deeply realize the listeriosis and do well immune preventive by studing physiological biochemical characteristic, pathogenic mechanism,virulence genes related functions and detection method.

Key words: listeriosis,pathogenic mechanism, detection,vaccine

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