幽门螺杆菌的脂多糖结构和生物合成

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1、幽门螺杆菌的脂多糖结构和生物合成（四川省第五人民医院四川成都610031）【摘要】木综述涉及幽门螺杆菌脂多糖（LPS）结构和生物合成的现有知识和分歧。幽门螺杆菌是一种革兰氏阴性菌，定植于人类胃黏膜上皮细胞的管腔面。脂质A构成改变阻碍TLR4诱导以及幽门螺杆菌LPS通过以Lewis抗原修饰0抗原来模仿宿主，都促进了免疫逃逸和慢性炎症。至今，尚未获得幽门螺杆菌LPS的完整结构，目前推荐的模型为一种线性结构，其内核由被定义为多聚己糖（Kdo-LD-Hep-LD-Hep-DD-Hep-Gal-GIc）的物质构成的，外核由保守的三糖（-GIcNAc

2、-Fuc-DD-Hep-）组成，连接到由Lewis抗原修饰的多聚LacNAc构成的内核、葡聚糖、庚烷和一个可变0抗原的第三个庚糖上。虽然负责幽门螺杆菌0抗原链合成的糖基转移酶己经被识别和描述，但是在有关核心LPS的合成方面仍存在许多分歧。这些局限性保证了对该胃内细菌会有的足够的诱变和结构方面研宄，从而获得其完整LPS结构和相关生物合成路径。【关键词】幽门螺杆菌；脂多糖结构；生物合成【中图分类号】R37【文献标识码】A【文章编号】1007-8231（2016）17-0233-07脂多糖（LPS）是一种大的、可变的复杂糖脂，也是革兰氏阴性菌外

3、膜的结构的组成成分。位于外膜（磷脂双分子层）的外层，LPS分子维持着外膜的屏障功能，并介导细菌之间以及细菌和环境之间的一些相互作用。到目前为止，幽门螺杆菌LPS的推荐结构（图1）与其他革兰氏阴性菌脂多糖分子遵循相同的基木结构。它由三个结构域组成：一个嵌入外膜内的疏水结构域，被称作脂质A（或称内毒素）；一个相对保守的非重复核心寡糖；以及最外层可变的多糖（或称0抗原）。LPS的这三个结构域的结构差异赋予了它们不同的生物学特性：脂质A结构域与免疫受体相互作用并使脂多糖分子具有一系列免疫学和潜在内毒素特性；核心寡糖则影响外膜的通透性；而0抗原则决

4、定了脂多糖分子的抗原性和血清特异性。幽门螺杆菌是一种螺旋形微需氧革兰氏阴性菌，一般定植在人体内，且在某些国家的流行率高达90%。幽门螺杆菌极好的适应了人类的胃黏膜（环境），在缺乏抗生素治疗的情况下其可在一个胃小凹中存活数十年。幽门螺杆菌LPS的结构特点赋予其两种主要的持续存在机制：（1）Lewis抗原对0抗原的修饰促进了其对宿主的模拟，从而易化了免疫逃逸；（2）独特的结构脂质A核心使苏能耐受宿主的阳离子抗微生物肽（CAMPs）。因此，对幽门螺杆菌LPS生物合成路径的研究代表向更好的理解细菌的宿主适应性、识别新的治疗靶点找到根除方法迈出了重

5、要一步。自首次报道从NCTC11637菌株中纯化得到幽门螺杆菌的LPS结构以来，大量基因的、生物化学的和结构的研究已被实施，阐释了LPS合成路径且进一步描述了其结构特点。值得注意的是，幽门螺杆菌LPS生物合成研究的一个闲难在于己知的、与LPS生物合成的有关基因分散在幽门螺杆菌的整个基因组中，而不是像通常其他的革兰氏阴性菌那样组成一个操纵子。此外，尝试生产基因HP0279敲除（编码使LD-Hep转化为Kdo肝转移酶I）的突变体没有获得成功，提示幽门螺杆菌中最小的LPS结构除了脂质A和Kdo外可能还需要一个Hep结构。这与大肠埃希菌形成了对比

6、一一最小脂多糖结构改变仅需要脂质A和Kdo。至今，幽门螺杆菌中参与脂质A和0抗原生物合成的大多数酶己经被识别和描述。然而，负责脂多糖核心区生物合成的酶仍未被识别。对于孤立菌株26695、SSI和血清组03幽门螺杆菌LPS核心区的早期研究假设核心区是一种分支结构。然而，近期的重新调查推翻了这种结构并且证实在这些菌株中（脂多糖核心区）是一种线性核心结构。其中最有趣的是，最接近外核一种新的三糖成分GIcNAc-Fuc-DD-Hep,己被证实在这三种菌株中都是保守的。这篇综述总结了有关幽门螺杆菌LPS生物合成酶及路径的现奋知识，并考虑到近期重新调

7、查的从菌株26695获得的LPS结构的数据（图1）。图1推荐的幽门螺杆菌参考菌株26695的LPS结构。推荐的完整模型基于幽门螺杆菌LPS结构的重新调查。LPS的三个结构域已被识别：脂质A，核心寡糖（进一步分为内核和外核）以及0抗原。1.脂质A的结构和其生物合成作用脂质A又被称为内毒素。它可被宿主血清中的LPS结合蛋白（LBP）探查到，这依赖于分化辅助因子14（CD14）和骨髓分化因子2（MD2）,然后被调理素受体CD14识别，形成一个三元复合物，随后这个复合物激活Toll样受体4CTLR4）,从而引发信号级联反应，导致细胞因子、凝血因子

8、的产生以及CAMPS和苏他刺激性分子的分泌。CAMPS通过与带负电的结构模体（如：脂质A的磷酸基闭）结合来帮助明确入侵的病原体，最终导致细胞的裂解和死亡。然而，如果免疫应答过强，就可能发生脓毒