肠毒素

外毒素

肠毒素是一种外毒素，通常指金黄色葡萄球菌产生的一种相对热稳定的毒素。根据抗原性分为A-E，G-I 8个血清型。肠毒素是蛋白质，溶于水，相对分子质量约为30000，耐热（有一种大肠杆菌不耐热肠毒素新兴突变体），食品中的毒素不因加工而灭活；对蛋白酶与有耐性，故在消化道中不易被破坏。食入肠毒素可引起剧烈呕吐和腹泻，是葡萄球菌性食物中毒的主要致病因子。肠毒素有时也指专对肠粘膜细胞具有特殊毒性作用的毒素。肠组织产生的毒素。

简介

历史背景

腹泻是全球范围内引起5岁以下幼童死亡的第二大病因，而产肠毒素大肠杆菌(ETEC)是引起腹泻的最常见病原菌，其产生的细菌定植因子(CFs)和肠毒素是关键的毒力因子。CFs介导细菌黏附宿主小肠上皮细胞并完成定植，产生热敏肠毒素(LT)和热稳定肠毒素(ST)破坏宿主上皮细胞内的体液平衡，使体液和电介质过量分泌从而导致腹泻。预防ETEC腹泻的首选方法是使用能激发宿主产生抗黏附素免疫力和抗肠毒素免疫力的疫苗，阻断ETEC黏附和定植并中和肠毒素。一种名为Dukoral®的霍乱疫苗因能刺激机体产生抗热敏毒素免疫，已经被一些国家批准用于短期保护和预防旅行者腹泻。

来源

人源ETEC是一类可分泌LT和/或STa的大肠杆菌，大部分菌株还会产生一个或多个CFs。CFs主要是菌毛状或纤丝状的生物多聚纤丝，每个菌体表面存在数百个这样的重复结构单元。至少有25种不同的CFs被证明与腹泻相关，其中7种常见于严重腹泻病例。这些CFs介导细菌黏附到宿主上皮细胞并定植于小肠，随后在小肠上皮细胞近端产生和释放LT和STa肠毒素，刺激体液过量分泌，引起腹泻。

对生物体的影响

作用途径

LT是典型的A:B型全毒素，包含1个A亚单位和5个B亚单位，和霍乱弧菌产生的霍乱毒素极其相近。LT-B亚单位可以结合到上皮细胞单唾液酸四己糖神经节苷脂之类的神经节苷脂受体上，继而释放A亚单位激活腺苷酸环化酶途径，导致宿主细胞内cAMP水平上升，激活cAMP依赖的蛋白激酶，引起氯化物的过量分泌，同时抑制氯化钠的吸收，最终导致体液的过量分泌。仅含19个氨基酸的肠毒素STa通过和宿主肠上皮细胞外膜上的鸟苷酸环化酶C跨膜受体结合，激活鸟苷酸环化酶途径，导致细胞内cGMP水平上升。和cAMP水平上升的效应类似，cGMP水平的上升促进了宿主肠上皮细胞氯化物的分泌，同时抑制了氯化钠的吸收，从而导致了体液的过量分泌。当体液的分泌量远远超出肠腔的重吸收能力时，引起水样腹泻，同时，由于体液大量丢失可导致脱水和电解质失衡，若得不到及时的治疗，严重者可导致急性死亡。对ETEC腹泻患者的流行病学调研发现，呈地方性流行的地区以婴儿和小于3岁的儿童感染最为常见，且发病率随年龄增长而降低。而游客的发病率与在流行地区的滞留时间长短有关，与年龄变化趋势无关。这表明人自然接触病原后确实能产生抵抗ETEC感染的免疫力，这种后获得的免疫力能够保护人体抵抗感染。

效应

此毒素还可引起猴、猫呕吐，可能是毒素作用于肠道神经受体后，刺激呕吐中枢所致。葡萄球菌肠毒素可用于生物战剂，其气雾剂吸入后造成多器官损伤，严重者可导致休克或死亡。

葡萄球菌肠毒素属于超抗原，有类似丝裂原的作用，其刺激淋巴细胞增殖的能力比植物凝集素更强。肠毒素长抗原不经过抗原递呈细胞的处理，能非特异性激活T细胞增殖并释放过量细胞因子致病。

金黄色葡萄球菌肠毒素属于葡萄球菌和链球菌高热产生的毒素大家族,它们有着相同的结构、功能和基因序

列。这些毒素引起毒素休克综合征、食物中毒和几种过敏性疾病、自身免疫性疾病。SEs是一组血清学上互不相同的热稳定肠毒素,它的功能既包括作为潜在的胃肠道毒素也包括作为超抗原刺激非特异性T细胞的增殖。尽管这两种独立的功能作用在蛋白质的不同区域,但这些作用之间仍然有着很高的相关性,并且在绝大多数的例子中

大多数的超抗原作用(由于基因突变)又引起多数肠毒素作用。

除了金黄色葡萄球菌，可产生肠毒素的细菌还包括：大肠埃希菌、产气荚膜梭菌、艰难梭菌、脆弱类杆菌等。沙门菌部分菌型也可产生。

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