沙眼衣原体持续感染的研究进程.docx

沙眼衣原体持续感染的研究进程沙眼衣原体持续感染的研究进程 2018/10/07 摘要：沙眼衣原体持续感染是指在不利生长条件下产生的一种可逆状态持续感染状态下的沙眼衣原体有活力，但呈肿大的异常型，且新陈代谢处于静止状态包括营养缺乏，合并病毒感染、噬菌体、抗生素效应、细胞因子，疾病和个体及男女差异在内的多种因素都可导致沙眼衣原体持续感染沙眼衣原体持续感染迁延难愈并可导致严重并发症，故成为目前沙眼衣原体研究的热点近年来，随着对沙眼衣原体持续感染的不断深入研究，抗生素联合应用、乳胞素、色氨酸分解酶抑制剂等新型药物、免疫调节剂、新型疫苗及噬菌体成为治疗沙眼衣原体的新手段 关键词：沙眼衣原体；持续感染；分子机制 沙眼衣原体是一种具有专性胞内寄生特征和双相循环发育周期的病原微生物，具有原体和网状体两种形态，前者感染性强，为侵入细胞形态；后者为复制形态，不具有感染性，两种形态可相互转化目前全世界范围内最常见的性传播疾病病原体就是沙眼衣原体，可引起人体的广泛感染，如非淋菌性尿道炎、宫颈炎、输卵管炎、盆腔炎，此外还能引起其他部位感染如沙眼、关节炎等，并引起较为严重的并发症如宫外孕和不孕不育。

有学者提出沙眼衣原体感染可以诱导和促进人乳头瘤病毒持续感染，从而诱发宫颈癌，甚至可能是单独诱发宫颈癌的高危因素之一［１⁃３］临床上有大量沙眼衣原体感染患者迁延难愈，症状复杂，除部分为重复感染外，其余大部分是持续感染状态，虽然临床上区分持续感染状态和重复感染还比较困难，但无论是体外沙眼衣原体持续感染模型的特征表现还是体内感染的证据都表明慢性病期间沙眼衣原体具有持续形态改变持续感染是沙眼衣原体免疫逃避的一种形式，为逃脱宿主的免疫防御、外界药物干预及生存环境变差而进入的一种可逆状态，此时沙眼衣原体不再复制、增殖，代谢能力降低，表现为异常增大的网状体，长期存在于细胞内并不再转化为原体当宿主免疫功能下降、停用药物、生存环境改善、其他病原体感染如疱疹病毒等，沙眼衣原体即退出持续感染状态并重新进入循环发育周期持续感染是外界因素（如营养缺乏、病毒联合感染、噬菌体、抗生素）、细胞因子、沙眼衣原体免疫逃避以及各因素相互作用的结果，研究持续感染机制对临床治愈沙眼衣原体感染有重要意义现对沙眼衣原体持续感染及治疗相关国内外研究进展进行综述，以期为临床诊疗和实验室研究提供线索和依据 １沙眼衣原体体外持续感染的研究 １．１营养缺乏 色氨酸是沙眼衣原体生长发育的必需氨基酸，供给不足会限制其分裂繁殖能力，进而形成沙眼衣原体持续感染状态。

沙眼衣原体通过编码色氨酸代谢调节基因对色氨酸生物合成途径进行适当调节，当宿主通过防御机制限制沙眼衣原体色氨酸生物利用度时，沙眼衣原体可以借此机制保持自身色氨酸代谢水平的稳态，宿主细胞缺乏色氨酸较严重时，沙眼衣原体即开启自我保护机制，通过对ＤＮＡ复制、转录、翻译以及蛋白质生物合成途径的精确调节维持自身完整性并存活，进入持续感染状态［４⁃５］铁也是沙眼衣原体生长和发育的必需元素之一，铁缺乏时，Ｅ型沙眼衣原体网状体不典型，外膜疏松波动，包涵体体积变小，周围包被电子致密物，沙眼衣原体进入持续感染状态；基因组转录应答显示铁缺乏时，沙眼衣原体维持生存所必需的合成代谢正调节，而进一步增殖所需的ＤＮＡ翻译相关负调节使沙眼衣原体进入存活但不复制的持续感染状态；铁缺乏时色氨酸相关基因正调节，而细胞内铁水平增高时可抑制色氨酸分解酶吲哚胺２，３⁃双加氧酶（ｉｎｄｏｌｅａｍｉｎｅ２，３⁃ｄｉｏｘｙｇｅｎａｓｅ，ＩＤＯ）的信使ＲＮＡ（ｍｅｓｓｅｎｇｅｒＲＮＡ，ｍＲＮＡ）和蛋白的表达，可见铁不仅是沙眼衣原体生长的必需元素，还是色氨酸分解酶转录水平表达的重要调节因子，间接通过色氨酸代谢影响沙眼衣原体感染状态。

此外，单核吞噬细胞系统通过截留铁并阻止其运输到内皮细胞是宿主对抗沙眼衣原体感染的一种保护机制［６⁃９］但某些情况下，由于宿主内皮细胞铁的缺乏使沙眼衣原体转而侵入富含铁的单核吞噬细胞，单核吞噬细胞内产生的活性物质对沙眼衣原体的灭杀和抵抗形成平衡，成为形成持续感染状态的另一原因，也可能是导致局部淋巴结肿大从而形成性病性淋巴肉芽肿的原因［１０］ １．２沙眼衣原体合并病毒感染 沙眼衣原体与单纯疱疹病毒（ｈｅｒｐｅｓｓｉｍｐｌｅｘｖｉｒｕｓ，ＨＳＶ）２共同感染可诱导沙眼衣原体进入持续感染状态流式细胞学检测发现，合并感染细胞内γ干扰素（ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎγ，ＩＦＮ⁃γ）、肿瘤坏死因子α（ｔｕｍｏｒｎｅｃｒｏｓｉｓｆａｃｔｏｒα，ＴＮＦ⁃α）、ＩＦＮ⁃α均无释放；半定量逆转录聚合酶链反应（ｒｅｖｅｒｓｅｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒａｓｅｃｈａｉｎｒｅａｃｔｉｏｎ，ＲＴ⁃ＰＣＲ）检测ＩＦＮ⁃γ、ＩＦＮ⁃β、ＩＤＯ、淋巴毒素α、诱导型一氧化氮合酶（ｉｎｄｕｃｉｂｌｅｎｉｔｒｉｃｏｘｉｄｅｓｙｎｔｈａｓｅ，ｉＮＯＳ）均无表达，给予铁、葡萄糖、氨基酸等营养物质无法改变持续感染状态，表明病毒联合感染导致沙眼衣原体持续感染有其单独机制［１１］。

有报道称ＨＳＶ⁃Ⅱ病毒颗粒与ＨＳＶ糖蛋白Ｄ特异性中和抗体预孵育可以阻止沙眼衣原体进入持续感染状态，表明ＨＳＶ糖蛋白Ｄ与宿主细胞表面受体的相互作用可能是诱发沙眼衣原体进入持续感染状态的原因，疱疹病毒侵入期间能与ＨＳＶ糖蛋白Ｄ相互作用的宿主细胞表面受体有疱疹病毒侵入介质、结合素１、结合素２和３⁃硫酸化硫酸乙酰肝素４种，其中与衣原体发育成熟相关的表面受体是结合素１，疱疹病毒感染后降低结合素１的表达可能是造成沙眼衣原体持续感染的原因［１２⁃１３］ １．３噬菌体 鹦鹉热衣原体菌株是电镜检测中最早发现衣原体属噬菌体，被命名为衣原体噬菌体（ｃｈｌａｍｙｄｉａｐｈａｇｅ，Ｃｈｐ）１［１４］此后相继发现了另外５种Ｃｈｐ，包括Ｃｈｐ２、Ｃｈｐ３、Ｃｈｐ４、豚鼠衣原体噬菌体（ｇｕｉｎｅａｐｉｇｃｈｌａｍｙｄｉａ，ＣＰＧ１，又名ｐｈｉＣＰＧ１）以及肺炎衣原体ＡＲ３９噬菌体（ｃｈｌａｍｙｄｉａｐｎｅｕｍｏｎｉａｅＡＲ３９ｂａｃｔｅｒｉｏｐｈａｇｅ，ＣＰＡＲ３９）这些噬菌体的共有特征是具有８个开放式可读框（ｏｐｅｎｒｅａｄｉｎｇｆｒａｍｅ，ＯＲＦ）编码基因，基因序列具有高度同源性。

目前研究较多的是ＯＲＦ１、ＯＲＦ３和ＯＲＦ４基因，ＯＲＦ１基因编码衣原体噬菌体衣壳蛋白分子病毒蛋白１（ｖｉｒｕｓｐｒｏｔｅｉｎ１，ＶＰ１），ＶＰ１主要作用是对宿主细胞的识别，识别区域定位于氨基酸序列区域插入环５和氨基酸序列区域更小插入环；ＯＲＦ３基因编码ＶＰ３，ＶＰ３是一种结构蛋白，支撑噬菌体结构；ＯＲＦ４基因编码噬菌体复制起始蛋白，其中心序列与ＤＮＡ解旋酶Ｂ（ＤｎａＢ，又名Ｒｅｐ蛋白）相似，能够控制噬菌体ＤＮＡ合成［１５］Ｈｓｉａ等［１６］发现ＣＰＧ１感染鹦鹉热衣原体后，其原体立即分化为异常增大的网状体并不再复制，延迟转化为原体并进入持续感染状态，增大的网状体成为噬菌体复制和成熟的场所而网状体内噬菌体的复制与ＶＰ３的表达及宿主细胞染色体的复制几乎同步，表明噬菌体的生长发育过程与宿主细胞一致并对其产生影响［１７］由于噬菌体感染衣原体进而导致其处于网状体状态并不再发育为成熟原体的机制目前并不清楚［１８］但有学者认为可能与ＶＰ１识别宿主后导致的多种信号传递及相关蛋白表达变化有关，如多态膜蛋白（ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｍｅｍｂｒａｎｅｐｒｏｔｅｉｎｓ，Ｐｍｐ）Ｄ，主要外膜蛋白（ｍａｊｏｒｏｕｔｅｒｍｅｍｂｒａｎｅｐｒｏｔｅｉｎ，ＭＯＭＰ）等［１９］。

１．４抗生素 体外实验中青霉素、阿奇霉素、环丙沙星、氧氟沙星等均能诱发沙眼衣原体进入持续性状态，可能与抑菌浓度不够、用药不当、疗程不足等有关，但其分子机制尚不清楚，可能与抗生素耐药机制有关，如青霉素可能与衣原体胞壁肽聚糖的合成酶胞壁质酶Ａ亚基（ｍｕｒａｍｉｄａｓｅＡｓｕｂｕｎｉｔ，ＭｕｒＡ）突变有关，ＭｕｒＡ控制尿苷二磷酸⁃Ｎ⁃乙酰氨基葡糖⁃烯醇丙酮酰转移酶的合成，后者是肽聚糖合成的催化酶，ＭｕｒＡ基因突变使青霉素无法破坏衣原体胞壁而不能进行有效灭杀［２０⁃２２］阿奇霉素与微生物核糖体的亚单位沉降系数２３Ｓ的核糖体ＲＮＡ（ｒｉｂｏｓｏｍａｌＲＮＡ，ｒＲＮＡ）结合从而阻碍微生物的转肽过程，进而能够抑制微生物的蛋白质合成，如衣原体核糖体２３ＳｒＲＮＡ突变可导致其无法被抑制四环素类药物通过与核糖体３０Ｓ亚基结合抑制细菌蛋白质合成，外源基因与衣原体染色体结合使四环素无法与核糖体亚基结合喹诺酮类可能与ＤＮＡ旋转酶Ａ亚基（ｇｙｒａｓｅＡｓｕｂｕｎｉｔ，ｇｒｙＡ）基因点突变有关，ｇｒｙＡ基因属于喹诺酮类药物耐药区，点突变导致酶结构改变及物理化学变化干扰喹诺酮、酶、ＤＮＡ三者的相互作用。

耐药后的沙眼衣原体不能被有效灭杀，在不利生长环境中开启自我保护机制可能是进入持续感染状态的原因１．５细胞因子少量ＩＦＮ⁃γ诱导的持续感染的主要机制也是间接通过色氨酸缺乏完成，机制为ＩＦＮ⁃γ可激活宿主色氨酸分解酶ＩＤＯ，使色氨酸分解为犬尿氨酸从而减少细胞内环境中的色氨酸含量［２３］Ｉｂａｎａ等［２４］发现ＩＤＯ抑制剂左旋甲基色氨酸（ｌｅｖｏ⁃１⁃ｍｅｔｈｙｌ⁃ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ，Ｌ⁃１ＭＴ）能够抑制ＩＦＮ⁃γ诱导的沙眼衣原体持续感染，并提高多西环素针对沙眼衣原体持续感染的药效此外，ＩＦＮ⁃γ可活化宿主细胞产生诱生型ｉＮＯＳ从而增加胞内一氧化氮含量并产生杀灭沙眼衣原体效应，但不同衣原体感染复数（ｍｕｌｔｉｐｌｉｃｉｔｙｏｆｉｎｆｅｃｔｉｏｎ，ＭＯＩ）引起宿主细胞的反应不同，较低的ＭＯＩ使ＩＦＮ⁃γ介导的ｉＮＯＳ产生减少，宿主细胞内沙眼衣原体灭杀不完全并产生抑制作用，可能是导致其进入持续感染状态的重要因素［２５］１．６免疫逃避人衣原体蛋白酶样活性因子（ｈｕｍａｎｃｈｌａｍｙｄｉａｌｐｒｏｔｅａｓｅ⁃ｌｉｋｅａｃｔｉｖｉｔｙｆａｃｔｏｒ，ＣＰＡＦ）是存在于被沙眼衣原体感染细胞胞质中的蛋白水解酶／蛋白酶活性因子，研究发现由氨苄西林诱导的沙眼衣原体持续感染细胞，导致胞液中ＣＰＡＦ明显减少，但沙眼衣原体分泌的ＣＰＡＦ无明显减少，说明胞液中部分ＣＰＡＦ与作用底物结合发生了免疫逃避，虽然在宿主细胞液内的作用底物尚不完全清楚，但能下调转录因子核因子κＢ、调节因子Ⅹ５和上游刺激因子１的表达，从而抑制宿主细胞针对沙眼衣原体的免疫反应产生免疫逃避的效果，使ＣＰＡＦ在沙眼衣原体侵入和定植于宿主细胞方面发挥重要作用［２６⁃２８］。

胞液中ＣＰＡＦ与底物结合后抑制宿主免疫反应可能是沙眼衣原体成功免疫逃避并进入持续感染状态的重要原因有研究发现沙眼衣原体能诱导宿主细胞内的高尔基体碎片进入包涵体并获取养分，胞液内ＣＰＡＦ可能起重要作用［２９⁃３０］ＣＰＡＦ是否通过影响养分获取从而诱导沙眼衣原体进入持续感染状态尚需进一步研究蛋白酶抑制剂乳胞素可以抑制ＣＰＡＦ的水解活性 ２沙眼衣原体体内持续感染的研究 ２．１沙眼衣原体体内持续感染的证据 沙眼衣原体在人体内能引起广泛感染，临床表现复杂多样，部分患者病程迁延难愈，可能与沙眼衣原体重复感染或持续感染有关此前关于沙眼衣原体重复感染和持续感染尚有争议，但Ｓｕｃｈｌａｎｄ等［３１］对长期感染稀有血清型沙眼衣原体患者宫颈。