（青岛大学附属医院；山东青岛 266000）
【摘要】近些年来，在治疗金葡菌感染过程中，随着抗菌药的长期、过度和不合理使用，金葡菌对各类抗生素的耐药率呈逐年上升趋势，并且呈现多重耐药性。在用药压力下，临床可选择的抗菌药种类越来越少，细菌的耐药性对现代医疗卫生手段的发展提出了严峻考验。随着抗毒力策略的提出，为减少细菌耐药性的产生提供了新的思路。本文针对抗毒力策略治疗金葡菌感染的研究进展展开综述。
【关键词】金葡菌感染；治疗；抗毒力策略；研究进展
金黄色葡萄球菌（简称金葡菌）是一种革兰氏阳性病原菌，主要通过表达毒力因子侵入和破坏宿主细胞，传播广，能引起多种疾病，是造成社区和医院获得性感染的主要原因之一。金葡菌常寄生于皮肤、鼻腔、咽喉、胃肠、化脓的疮口处等，造成皮肤软组织感染、败血症、心内膜炎、肺炎、肠炎、骨髓炎及中毒性休克综合征等。目前针对金葡菌感染的主要治疗手段是通过应用抗菌药抑制其生长所必需的靶点，如干扰蛋白质合成、抑制细胞壁合成和干扰核酸转录等途径抑制或杀灭病原菌。但是随着抗菌药的滥用，金葡菌耐药菌株不断增加，使得临床治疗失败率、死亡率上升，对现代医疗卫生治疗提出了严峻考验。靶向抗毒力策略的提出为解决耐药性严重的问题提出新思路，尽管目前已经逐步研制出靶向金葡菌表面蛋白、荚膜多糖、毒素的疫苗和抗体，但尚未达到临床试验疗效所需的要求。本文针对几个重要的金葡菌毒力因子及金葡菌抗毒力策略治疗的研究进展进行综述。
一、金葡菌重要毒力因子及抗毒力策略研究进展
金葡菌进入体内后，机体免疫系统和吞噬细胞会将其吞噬、杀灭。而金葡菌会分泌一系列毒力因子，这些毒力因子会帮助金葡菌在定植、传播、分布过程中逃避宿主免疫系统。毒力因子决定着金葡菌致病力的强弱。
1.1葡萄球菌辅助调节子sarA和葡萄球菌附属基因调节子Agr
SarA蛋白是一个DNA结合蛋白，分子量为14.7kDa，能够直接调节多种毒力因子的表达。如SarA基因突变下可以下调剥脱毒素A和剥脱毒素B的表达；可以上调纤连蛋白、纤维元结合蛋白、溶血素、肠毒素和荚膜多糖的生物合成基因；在金葡菌抗氧化应激相关基因的表达中也起重要调节作用；可以下调朊酶类、蛋白A和教员结合蛋白。Agr系统是一个全局调控因子，受群体感应机制调节，是典型的双组分信号转导系统。能够非功能性的促进金葡菌黏附到聚苯乙烯表面，可能是由于上调了黏附分子和下调了分离因子的表达。Agr会导致许多毒素和酶的上调，如溶血素、蛋白酶、脂肪酶、肠毒素和TSST-1。SarA和Agr，二者形成了金葡菌毒力因子基因调节的基石，共同调控着一百多个与细胞感染相关的基因。
Balamurugan等人[1]合成了2-[（甲胺基）甲基]苯酚，该分子通过作用于SarA对临床金葡球菌菌株产生抗生物膜活性。此外观察由金葡菌QS调控的代表性毒力基因如fnbA、hla和hld的表达显著降低，证实了其抗病毒特性。而Chong等人[2]的报道， Agr系统的功能障碍使医院获得性MRSA菌株ST-SCCmectypeⅡ（Ⅱ型Agr系统）在传播过程中具有潜在优势，这不利于我们控制MRSA传播。因此我们慎重考虑将Agr系统作为抗毒力靶点。
1.2分选酶A（SrtA）
SrtA是一种半胱氨酸转肽酶，是由206个氨基酸组成，有两个结构域组成，一个非结构化氨基末端尾部含有一个延伸的非极性残基，使蛋白嵌入膜中；一个自主折叠的催化结构域，进行转肽反应。SrtA通过识别一些黏附相关的表面蛋白上的LPXTG基序，然后催化两个连续反应：硫酯化和转肽。这些表面蛋白结构与菌毛结构基序相似，叫做微生物表面组分识别黏附素基质分子（MSCRAMMs）。这些表面蛋白通过与SrtA共价连接到细胞壁。许多重要的毒力因子都是通过SrtA分选到细胞壁，例如纤连蛋白结合蛋白FnbA、FnbB、纤维蛋白原结合因子ClfA、ClfB。因此SrtA被认为使一个潜在的抗毒力策略靶标。
毕重伟[3]等人研究发现了咖啡酸对SrtA有明显的抑制作用，可以抑制金葡菌的黏附作用，对金葡菌引起的肺炎有一定治疗作用；王琳[4]研究发现槲皮苷能够抑制SrtA活性，降低金葡菌毒力，提高金葡菌感染小鼠的生存率，降低金葡菌感染小鼠肾脓肿模型中的肾脏脓肿程度，有望成为一个治疗金葡菌感染的靶标药物；研究发现异牡荆苷可以抑制金葡菌形成生物被膜，可以显著降低金葡菌毒力[5]。
1.3α溶血素（Hla）
α溶血素（Hla），又称α毒素。被认为是金葡菌感染治病过程中关键的毒力因子之一。由hla基因编码，其 N 端 26 个氨基酸为信号肽，在对数生长后期分泌的过程中会被切除，形成成熟的α溶血素。成熟后的α溶血素单体含 293 个氨基酸残基，分子量为 33.2 kD，其单体本身没有活性，以水溶性单体形式存在，可在许多哺乳动物细胞细胞膜上自组装成一个稳定的良性跨膜孔道结构，导致细胞裂解和组织损伤。Hla在金葡菌治病过程中发挥了极其重要的作用，在敲除Hla后金葡菌在腹膜感染、乳房感染、角膜感染和脓毒性关节炎中的致病性都显著下降。
刘水[6]研究发现蛇床子素联用黄芩苷可以抑制α溶血素编码基因hla的转录水平以降低α溶血素的表达，从而可以保护A549细胞免于α溶血素介导的细胞损伤，并在金葡菌肺炎小鼠模型中对小鼠提供显著的保护效果；研究发现白藜芦醇[7]和圣草酚[8]对α溶血素也有相同的效果。
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1.4凝固酶
金葡菌感染过程中会分泌凝固酶，凝固酶是一种多肽，分为两种类型，凝固酶Coa和血管性血友病因子结合蛋白vWbp。凝固酶可以结合凝血酶原使之活化，将纤维蛋白原转化为纤维蛋白，促进血浆凝固。纤维蛋白可以包裹在金葡菌外，形成保护屏障，使之以血栓栓塞的形式扩散，减少机体免疫系统对金葡菌的吞噬。Coa大约由670个氨基酸组成，其N末端由α螺旋构成的D1-D2区域组成，可与凝血酶原结合并激活其成为凝血酶；C末端是27个氨基酸多肽做成的重复序列即R结构域，可以结合纤维蛋白原。Coa通过与凝血酶原和纤维蛋白原的相互作用，调节可溶性纤维蛋白原、血浆的凝固。vWbp由482个氨基酸组成，N末端与Coa的D1-D2区具有同源性；C末端则是一个血管性血友病因子（vWF）的结合位点，C端可以募集凝血因子XIII，并以一种非蛋白水解的方式使之活化，与纤连蛋白相结合。金葡菌凝固酶与金葡菌造成的多种疾病相关，如心内膜炎、金葡菌肺炎、导管相关性感染等，是治疗金葡菌感染的潜在靶点。
研究显示，槲皮素可以抑制金葡菌凝固酶Coa活性，减轻金葡菌引起的导管相关性感染，减轻肾脓肿水平[9]；绵马贯众素可以抑制vWbp活性，在小鼠肺炎感染模型中减轻肺炎感染水平[10]。
二、小结
本文简述了几种重要毒力因子及相关抗毒力策略研究进展，目前以中药单体作为抗金葡菌抑制剂成为研究热点，但目前都在基础研究阶段，只有动物实验数据，尚未进入临床阶段。这些数据为抗金葡菌感染新药设计研发，解决金葡菌耐药性严重问题提供了思路。
【参考文献】
[1]BALAMURUGAN P, KRISHNA V P, BHARATH D, et al. Staphylococcus aureus Quorum Regulator SarA Targeted Compound , 2- [( Methylamino ) methyl ] phenol Inhibits Biofilm and Down-Regulates Virulence Genes[J]. 2017, 8(July): 1–10.
[2]CHONG Y P, KIM S, PARK S, et al. Accessory Gene Regulator ( agr ) Dysfunction in Staphylococcus aureus Bloodstream Isolates from South Korean Patients[J]. 2013, 57(3): 1509–1512.
[3]毕重伟, 王琳, 王大成. 咖啡酸通过抑制分选酶A治疗金黄色葡萄球菌感染小鼠[J]. 吉林农业大学学报, 2016, 38(3): 336–340.
[4]王琳, 邓旭明, 中国畜牧兽医学会兽医药理毒理学分会会员代表大会暨学术讨论会与中国毒理学会兽医毒理专业委员会学术研讨会王大成 B T -. 槲皮苷通过抑制Sortase A发挥对金黄色葡萄球菌感染的抑制作用[C]//2015.
[5]MU D, XIANG H, DONG H, et al. Isovitexin, a Potential Candidate Inhibitor of Sortase A of Staphylococcus aureus USA300.[J]. Journal of microbiology and biotechnology, Korea (South): 2018, 28(9): 1426–1432.
[6]刘水. 蛇床子素联用黄芩苷对金黄色葡萄球菌小鼠肺炎的保护作用[D]. 2016.
[7]TANG F, LI L, MENG X-M, et al. Inhibition of alpha-hemolysin expression by resveratrol attenuates Staphylococcus aureus virulence.[J]. Microbial pathogenesis, England: 2019, 127: 85–90.
[8]XUEWEN H, PING O, ZHONGWEI Y, et al. Eriodictyol protects against Staphylococcus aureus-induced lung cell injury by inhibiting alpha-hemolysin expression.[J]. World journal of microbiology & biotechnology, Germany: 2018, 34(5): 64.
[9]LI B, JIN Y, XIANG H, et al. An inhibitory effect of dryocrassin ABBA on Staphylococcus aureus vWbp that protects mice from pneumonia[J]. Frontiers in Microbiology, 2019, 10(JAN): 1–11.
[10]WANG L, LI B, SI X, et al. Quercetin protects rats from catheter‐related Staphylococcus aureus infections by inhibiting coagulase activity [J]. Journal of Cellular and Molecular Medicine, 2019(January): 4808–4818.
论文作者:王旖旎 李棒棒 丁珊珊
论文发表刊物:《医师在线》2019年7月14期
论文发表时间:2019/11/5
标签：因子论文; 蛋白论文; 抑制论文; 毒力论文; 小鼠论文; 葡萄球菌论文; 肺炎论文; 《医师在线》2019年7月14期论文;