支原体感染与细胞凋亡的研究进展

支原体感染与细胞凋亡的研究进展,摘要,细胞凋亡与细胞生长、分化、消亡以及和机体许多生理和病理过程有关。已知一些细菌、病毒的感染可以诱导细胞凋亡，并与疾病的发生、发展有关。支原体作为人类感染性疾病的常见病原体，其感染是否能诱导细胞凋亡以及抑制细胞异常凋亡在支原体致病和治疗中的作用也越来越受到相关领域学者的关注。本文对近年来支原体感染与细胞凋亡关系的研究进展进行综述。,细胞凋亡(apoptosis)概念是Kerr在1972年提出的是指受基因调控的细胞主动的程序性死亡。支原体是在无生命培养基中生长和繁殖的最小原核细胞型微生物，迄今已分离出160余种，其中肺炎支原体、发酵支原体、生殖支原体、解脲支原体和人型支原体与人类疾病关系密切。,细胞凋亡，细胞特有的形态变化,细胞核固缩、染色质凝聚、胞浆浓缩，核染色质密度增高，凋亡小体形成，细胞核染色质DNA被降解为180200bp寡核苷酸片段，在琼脂糖凝胶电泳中呈典型的梯状条带 (曾被认为是细胞凋亡判定的金标准之一)。,这不仅有助于阐明常规细胞培养中支原体污染导致培养失败的原因，而且也有助于了解人类支原体感染的发病机制。本文对近年来支原体感染与细胞凋亡关系的研究进展进行了综述。,1992年以来，细胞凋亡涉及到细菌感染领域。研究发现许多细菌感染能触发或抑制细胞凋亡。Sokolova等研究发现支原体与淋巴细胞、上皮来源肿瘤细胞共同培养后，支原体借产生的过量核酸内切酶，导致宿主细胞DNA裂解，增殖停滞，同时对其他凋亡诱发因素Fas、TNF-的敏感性也提高，最终导致细胞出现凋亡，丧失生命力。,1 、发酵支原体与细胞凋亡,发酵支原体(mycoplasma fermentans，Mf):因能发酵葡萄糖而得名，可引起致死性、暴发性多器官感染，其也是引起呼吸道和关节疾病的重要潜在致病因素，近年来亦被认为是艾滋病(AIDS)的潜在协同因素。早在20世纪60年代，已有人从白血病患者骨髓中分离到支原体，其中主要是发酵支原体。进而有研究者将发酵支原体接种到小鼠体内可诱发类白血病样症状。,2000年，Robort EHall报道了一种来源于发酵支原体的膜表面蛋白P48，其具有抑制白血病细胞HL-60和U937增殖及诱导其分化和凋亡的功能，开启了支原体抗原与细胞凋亡关系的研究，同时也提供了一个新的视点，即支原体膜蛋白可能作为治疗肿瘤及其他疾病的免疫调节剂，成为治疗白血病的一种较有潜力的新型制剂，为肿瘤的治疗提供重要线索。P48被证实是一种发酵支原体基因产物，能诱导HL-60细胞的分化。Robort E Hall等已从发酵支原体中分离出P48分子的基因，并在E.coli大肠杆菌体内表达出了重组P48融合蛋白(rP48-MBP)，即麦芽糖融合蛋白结合蛋白。研究发现rP48-MBP可以诱导HL-60、U937(人单核细胞)和M1(白血病鼠的骨髓细胞)细胞分化，也能诱导U937和HL-60细胞凋亡。随后Takeshi Into等发现caspase-3蛋白酶抑制剂DEVD可以抑制这种凋亡。,1999年，Feng等报道支原体感染可抑制小鼠骨髓细胞32D凋亡，并诱导其恶性转化。2004年，Gerlic等报道了发酵支原体可以抑制肿瘤坏死因子TNF介导的人类骨髓单核细胞U937的细胞凋亡，认为其机制是有活性的发酵支原体显著减少了凋亡过程中线粒体膜电位的转导和Caspase-8蛋白酶的激活。而Caspase-8蛋白酶是细胞凋亡的中枢效应器，其可能是参与IL-1的成熟，启动细胞凋亡，它的活化在凋亡过程中起关键作用。以上研究提供了一个新的视点,即支原体膜蛋白可能作为治疗肿瘤及其他疾病的免疫调节剂,成为治疗白血病的一种较有潜力的新型制剂,为肿瘤的治疗提供重要线索，这有待于进一步研究,2 、猪鼻支原体与细胞凋亡,猪鼻支原体(mycoplasma hyorhinis，Mh)是从猪体内首先被分离出来的支原体，是正常的寄生菌，在一定条件下可引起小猪多发性浆膜炎和关节炎。20世纪80年代中期，北京市肿瘤防治研究所用杂交瘤技术制备出单克隆抗体PD4,对其相应的抗原进行纯化并测序后发现,N-端16个氨基酸序列与猪鼻支原体P37蛋白氨基酸序列完全同源,提示单抗PD4所对应的抗原来源于猪鼻支原体，亦即PD4为抗猪鼻支原体抗体。,1995年，日本学者Sasaki Hiroki等用PCR方法检测了23例胃癌标本，发现11例癌组织中存在有支原体感染，其中4例可检测到猪鼻支原体的序列。2003年，北京大学实验室从新鲜胃癌组织中首次成功分离培养出了猪鼻支原体，证明猪鼻支原体确实与肿瘤形成有密切关系。随后国外研究指出猪鼻支原体与肿瘤细胞的凋亡存在一定关系。,刘艳红等测定了猪鼻支原体抗原对白血病细胞NB4(人早幼粒性白血病细胞)HL-60(人早幼粒性白血病细胞)及K562(人红白血病细胞)增殖的影响，实验结果显示猪鼻支原体抗原呈浓度依赖性抑制NB4、HL260及K562细胞的增殖，均呈显著负相关，且以K562细胞的抑制增殖效应对抗原的浓度变化最为敏感。刘艳红等指出猪鼻支原体抗原诱导白血病细胞凋亡可能是通过Bcl-2、Bax而调控的。猪鼻支原体与细胞凋亡的关系在肿瘤研究和治疗中可能会愈来愈重要。,3、 解脲支原体与细胞凋亡,解脲支原体(mycoplasma urealytium,Mu)，可引起泌尿生殖系统疾病，并对精子运动能力和生育力有影响，学术界已公认解脲支原体可能是引起男性不育的一个重要原因。Mu感染后刺激巨噬细胞产生IL-6和TNF-，而TNF-是启动细胞凋亡的重要因子，使生殖细胞凋亡增加，同时TNF-升高后又可使活性氧(ROS)增高，诱发DNA损伤而加速生殖细胞凋亡过程。,Host等提出生殖细胞的DNA损伤在精子形成过程中起着重要作用，而这一过程的发生是由CD4分子介导所致。Spadafora研究证实生殖细胞通过CD4分子介导免疫后，具有自发摄取外源性DNA能力，精子与外源性DNA相互作用刺激产生内源性核酸酶导致类似凋亡的细胞死亡过程。解脲支原体与细胞凋亡的关系正在进一步研究中，将会在治疗男性不育中作出贡献,4 、肺炎支原体与细胞凋亡,肺炎支原体(mycoplasma Pneumoniae,Mp)作为一种常见的人源致病性支原体，其感染除了引起原发型非典性肺炎、咽炎、气管炎、支气管炎等呼吸道疾病以外，还可引起全身各系统的合并症。肺炎支原体感染的发病机理至今并未清楚，主要观点趋向于肺炎支原体直接侵入呼吸道上皮细胞引起炎症反应和感染导致免疫紊乱反应两种学说。,蒋玉红等研究者对肺炎支原体感染与外周血淋巴细胞凋亡特性及与T淋巴细胞亚群改变间的关系进行了研究。研究发现肺炎支原体患者外周血淋巴细胞凋亡率明显增高，且外周血淋巴细胞凋亡率与CD4+细胞百分率和CD4+/CD8+细胞比值呈明显负相关。因此，Mp肺炎患者外周血成熟淋巴细胞凋亡加速是引起该组患者免疫功能降低、病程长、易复发的一个重要原因,小节,发酵支原体和猪鼻支原体与人类肿瘤的关系密切，可影响宿主正常和异常细胞的新陈代谢和增殖分化对发酵支原体和猪鼻支原体与细胞凋亡关系的进一步研究将有助于了解支原体感染在肿瘤的发生、发展及转归的作用，从而为肿瘤的治疗与预防工作开辟