巨噬细胞内非复制状态的沙门氏菌可导致长期持续感染

摘 要:

很多病原菌都能够引起机体的持续性感染,这种持续感染的细菌具有抗生素耐受性。当沙门氏菌被巨噬细胞吞噬后,由于吞噬泡内的酸性、低营养环境诱导,部分沙门氏菌很快转化成非复制状态。非复制状态的细菌可能是细菌逃避抗菌素治疗、逃避免疫监测并持续存活以引起复发感染的一种方式。

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很多病原菌都能够引起机体的持续性感染,这种持续感染细菌具有抗生素耐受性。例如,当沙门氏菌巨噬细胞吞噬后,沙门氏菌会选择两种命运,一种是仍然保持可复制状态,另一种是由于吞噬泡内的酸性、低营养环境诱导,部分细菌很快转化成了一种非复制状态。非复制状态的细菌可能是细菌逃避抗菌素治疗并持续存留以引起持续性或反复发作性感染的一种方式。

目前对持续感染细菌在感染组织中的生长状态、信号通路等信息还知之甚少。Helaine等在2014年1月的《科学》(Science)杂志发表文章,利用荧光标记单细胞分析技术对实验室感染小鼠体内的沙门氏菌细胞进行了研究。结果发现,沙门氏菌的命运是在巨噬细胞的吞噬泡内被决定的。吞噬泡处于酸性、而且营养贫乏,这些条件诱导了细菌毒力基因的表达并诱导了持续性感染沙门氏菌的形成。总之,吞噬泡环境可以诱导细菌表型的多样性,这种多样性可能也为这些细菌提供了逃避免疫监测并存活以引起复发感染的一种方式。

参考文献:

Helaine S, Cheverton AM, Watson KG, et al. Internalization of Salmonella by macrophages induces formation of nonreplicatingpersisters. Science 2014,10;343(6167):204-8. doi: 10.1126/science.1244705.

Abstract

Many bacterial pathogens cause persistent infections despite repeated antibiotic exposure. Bacterial persisters are antibiotic-tolerant cells, but little is known about their growth status and the signals and pathways leading to their formation in infected tissues. We used fluorescent single-cell analysis to identify Salmonella persisters during infection. These were part of a nonreplicating population formed immediately after uptake by macrophages and were induced by vacuolar acidification and nutritional deprivation, conditions that also induce Salmonella virulence gene expression. The majority of 14 toxin-antitoxin modules contributed to intracellular persister formation. Some persisters resumed intracellular growth after phagocytosis by naïve macrophages. Thus, the vacuolar environment induces phenotypic heterogeneity, leading to either bacterial replication or the formation of nonreplicating persisters that could provide a reservoir for relapsing infection.

    日期:2014年03月04日  分类:病原菌
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  1. avatar scjliu

    能引起持续慢性感染的细菌,基本都能在胞内寄生或存活。

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