志贺毒素查看源代码讨论查看历史
志贺毒素（Shiga toxins）是一类相关毒素家族，有两个主要类别，即Stx1和Stx2，由被认为是lambdoid 噬菌体 基因组一部分的基因表达。 毒素以滋贺清命名，他首先描述了痢疾 志贺氏菌引起的痢疾的细菌起源。志贺样毒素（SLT ）是大肠杆菌产生的相似或相同毒素的历史术语。志贺毒素的最常见来源是细菌痢疾 链球菌和一些血清型的大肠杆菌 （STEC），其中包括O157：H7和O104：H4 血清型 。[1] [2]
命名法
志贺毒素的命名，微生物学家使用许多术语来描述志贺毒素并区分不止一种独特形式。其中许多术语可以互换使用。志贺样毒素是另一个过时的术语，出现在人们认识到志贺和志贺样毒素是相同的之前。
1型和2型志贺毒素（Stx-1和2）是某些大肠杆菌菌株产生的Shiga毒素。Stx-1与志贺氏菌的 Stx相同。或仅相差一个氨基酸。Stx-2与Stx-1共享56％的序列同一性。 细胞毒素-Stx的古老含义 -广泛使用。
Verocytotoxins / verotoxins-Stx很少使用的术语-来自Vero细胞对Stx的超敏性。[3]
历史记录
该毒素以滋贺清（Kiyoshi Shiga ）的名字命名，他于1897年发现痢疾链球菌。1977年，加拿大安大略省渥太华的研究人员在大肠杆菌系中发现了痢疾志贺氏菌通常产生的志贺毒素。大肠杆菌版本的毒素被命名为“ verotoxin”，因为它能够杀死培养物中的Vero细胞（非洲绿猴肾细胞）。此后不久，由于该毒素与志贺毒素相似，因此被称为志贺样毒素。
一些研究人员已经提出，编码志贺样毒素的基因来自于通过转导插入细菌染色体中的转化毒素的lambdoid噬菌体 ，例如H-19B或933W。对大肠杆菌多样性的 系统进化研究表明，志贺氏菌毒素可能相对容易地转导到某些大肠杆菌菌株中 ，因为志贺氏菌本身就是大肠埃希菌的一种 。实际上，一些传统上被认为是大肠杆菌的菌株（包括产生这种毒素的菌株）实际上属于该谱系。 作为痢疾志贺氏菌的亲缘关系比典型 大肠杆菌更近，这些菌株产生与痢疾志贺氏菌相似的毒素一点也不罕见。随著微生物学的发展，术语的历史变化（由于在多个地方逐渐发展的科学而出现）正逐渐让位于将所有这些分子识别为“相同毒素的变体”而不是“不同毒素”。
传输方式
毒素需要细胞表面高度特异性的受体才能附著并进入细胞 。不携带这些受体的物种，例如牛 ，猪和鹿 ，可能带有产毒细菌而没有任何不良影响，它们会排入它们的粪便中 ，然后从那里传播给人类。
临床意义
摄入志贺毒素的症状包括腹痛和水样腹泻。严重威胁生命的病例的特征是出血性结肠炎（HC）。该毒素与溶血性尿毒症有关 。相反，志贺氏菌也可能产生志贺氏菌肠毒素 ，这是痢疾的原因。
该毒素可有效对抗消化道 ，肾脏和肺等小血管，但不适用于大动脉或大静脉等血管。毒素的特异性靶标似乎是肾小球的血管内皮。这是过滤结构，是肾脏功能的关键。破坏这些结构会导致肾功能衰竭，并发展出致命的和经常使人衰弱的溶血性尿毒症综合征。滋贺毒素引起的食物中毒通常也对肺和神经系统产生影响。
结构与机制
机制
毒素的B亚基与细胞膜上的一个成分结合，称为糖脂球果糖基神经酰胺（Gb3）。B亚基与Gb3的结合会引起狭窄的管状膜内陷的诱导，从而驱动细菌向细胞内摄取的向内膜小管的形成。 这些小管对于摄入宿主细胞至关重要。志贺毒素（一种无孔毒素）通过高尔基体网络和内质网转移到细胞质中。 毒素从高尔基体转运到ER。志贺毒素通过类似于蓖麻毒素的机制抑制靶细胞内蛋白质的合成 。]通过巨人小球进入细胞后，[4]。该蛋白质（A亚基）从核糖体60S亚基的28S RNA切割特定的腺嘌呤核苷碱基 ，从而停止了蛋白质的合成。由于它们主要作用于血管内膜，血管内皮，所以最终发生内膜破裂和出血。最初的反应通常是血性腹泻。 这是因为志贺毒素通常与被污染的食物或水一起摄入 。
细菌志贺毒素可用于胃癌的靶向治疗，因为该肿瘤实体表达志贺毒素的受体。为此目的，将非特异性化学治疗剂缀合至B-亚基以使其特异性。以这种方式，在治疗期间仅破坏了肿瘤细胞，而不破坏了健康细胞。
结构
该毒素具有两个亚基-称为A（摩尔重量32000 D）和B（摩尔重量7700 D），并且是AB 5毒素之一。B亚基是与宿主细胞上特定糖脂结合的五聚体 ，特别是globotriaosylceramide （Gb3）。之后，将A亚基内化并切割为两部分。然后，A1成分与核糖体结合，破坏蛋白质合成。发现Stx-2的毒性（按小鼠的LD 50定量）是Stx-1的400倍左右。
出于未知原因，Gb3大量存在于肾脏上皮组织中，这可能是志贺毒素的肾脏毒性所致。 在中枢神经系统神经元和内皮细胞中也发现了Gb3，这可能导致神经毒性。[5]还已知Stx-2会增加其受体GB3的表达并引起神经元功能障碍。
视频
参考资料
- ↑ “新兴的肠出血性大肠杆菌，是人类病原体上升的原因和影响”。 兽医学报。 B，传染病和兽医公共卫生 。53（7）：299–305。
- ↑ “肠致病性和肠出血性大肠杆菌发病机理的比较”。 FEMS微生物学快报 。 255 （2）：187-202。
- ↑ “在七个不同种类的健康家畜中，产生维毒素（类志贺毒素）的大肠杆菌的患病率和某些特性”临床微生物学杂志
- ↑ “肠出血性大肠杆菌感染可刺激志贺毒素1的巨胞吞作用和跨肠上皮细胞的转胞吞作用”美国生理学杂志/细胞生理学
- ↑ 志贺毒素2通过定位于神经元的受体globotriaosylceramide影响中枢神经系统传染病杂志