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1、，细菌细胞壁对细菌功能的影响1.摘要:PG的生物学活性及功能细菌细胞壁的主要成分一肤聚糖(除霉形体和嗜盐菌以外),所有原核生物的细胞壁的主要成分均为肽聚糖(PG)。在哺乳动物体内,PG片段发挥着各种各样的生物学活性,如免疫调节、感染、抗肿瘤、抗新陈代谢活性、致热性、细胞毒性(依赖于PG片段的大小和组成)等。革兰氏阴性菌PG具有很高的活性,而不同类型的革兰氏阳性菌PG的活性较弱,但却十分重要。1免疫调节?PG是人类免疫系统的激活剂,它能刺激单核噬菌细胞和内皮细胞释放免疫调控物质[6,7]2抗肿瘤如：Sekine等3细胞毒性?严重的细菌感染时,PG诱导一些炎症细胞因子大量释放,
2、诱发动物机体感染。4其他活性?PG还具有粘附作用,是真核生物免疫系统识别的理想靶位。双歧杆菌能在哺乳动物的胃肠道定植,粘附是第一步。2.内容4.1?免疫调节?PG是人类免疫系统的激活剂,它能刺激单核噬菌细胞和内皮细胞释放免疫调控物质[6,7],如肿瘤坏死因子?(TNF-?)、白介素(IL1,IL6,IL8,IL12)、干扰素,以及减少氧的种类和脂质。少量PG对于宿主重要生理功能(如免疫系统)的维持和促进是非常重要的。相反,在严重的细菌感染过程中,大量的PG被释放进入血液,过度地刺激免疫系统会造成病理生理反应。这些病理生理反应表现为发烧、体温降低、血压过低、多器官衰竭和败血性
3、休克等症状。细菌细胞壁PG可经口服或非胃肠道途径增强宿主的免疫监视功能,加强各种细胞因子和抗体(IgA)的产生,提高NK和巨噬细胞活性等,提高局部或全身的免疫功能,发挥自稳调节和抗感染、抗肿瘤效应。蓝景刚等[8]的研究表明,双歧杆菌细胞壁PG能增强小鼠脾NK、LAK细胞杀伤肿瘤靶细胞的活性,还可以增强小鼠腹腔局部巨噬细胞来源的细胞因子如IL1、TNF、IL6的活性。孟凡伦等[9]研究认为,通过肌肉注射乳链球菌SB900胞壁PG,可激活中国对虾体内的细胞防御体系。许国焕等[10]在彭泽鲫鱼的基础饲料中添加0.2g/kg自提PG,饲养60d后,发现其能提高血清溶菌酶的活性,并可
4、在短时间内提高血清凝集抗体效价,增强彭泽鲫鱼的特异性免疫功能。Sekine等[11]报道,婴儿型双歧杆菌细胞壁PG能激活小鼠腹腔巨噬细胞,使其IL1、TNF?、IL6的mRNA表达增强。以上研究结果说明细菌细胞壁PG是一种强免疫增强剂,主要通过诱导各种免疫调控物质的释放或表达来刺激免疫系统发挥其免疫功能。4.2?抗肿瘤?Sekine等[12]证实婴儿型双歧杆菌全PG能显著抑制小鼠皮下移植的MethA纤维肉瘤的生长。Ishihara等[13]将青春型双歧杆菌的全PG注射于恶性黑色素瘤患者的皮肤转移灶内,发现它能使转移灶体积明显缩小,效果和IFN?相当。这些作用可能是由于PG能
5、激活巨噬细胞使其分泌更多的IL6、IL12和NO,而这些介质都具有广谱的抑瘤活性[7],它们的诱生介导了PG的抑瘤过程。4.3?细胞毒性?严重的细菌感染时,PG诱导一些炎症细胞因子大量释放,诱发动物机体感染。目前已从细菌中分离出大量的各种各样的PG片段,也人工合成了大量的低分子复合物。有趣的是,低分子量的PG全无毒性,这一特性影响着宿主的免疫系统[14,15]。4.4?其他活性?PG还具有粘附作用,是真核生物免疫系统识别的理想靶位。双歧杆菌能在哺乳动物的胃肠道定植,粘附是第一步。邓一平等[16]用提纯的双歧杆菌(B.Bif1101)做体外粘附实验证明,PG对猪胃粘膜糖蛋白具
6、有一定的粘附作用。不同种动物的细胞中存在PG识别蛋白,它能够结合PG,从而发挥一定的免疫功能[17]。5?PG的免疫作用机制近年来的研究揭示了PG以及其他细菌免疫增强剂被免疫细胞识别的机制。膜CD14(mCD14)是一种表达于巨噬细胞和单核细胞上的糖基磷脂酰肌醇蛋白,能结合PG以及其他的微生物产物,如革兰氏阴性菌的LPS。PG和CD14的结合与PG的亲水特性相关[18]。与CD14结合后,它们通过不同的信号传导途径释放相同的免疫调控物质,如白介素、TNF??等多种细胞素。Toll?like受体2(TLR2)也是PG以及脂蛋白及TCA的受体。6.磷壁酸的机能目前还不大清楚,由
7、于磷壁酸有很多的阴电荷,对菌体表面的阴电荷和其它离子通过肤聚糖层可能有调节作用。由于PH值和离子强度的改变,可能表现细胞壁的扩张和收缩,若条件突变也可能出现菌体畸形。磷壁酸伸出细胞壁可成为重要的表面抗原或作为噬菌体的受体。近来发现,某些细菌如组链球菌?,能像菌毛一样粘附在寄主细胞表面,推测可能有一定的致病意义。细菌细胞壁不仅有特殊的肤聚糖,磷壁酸、右旋氨基酸、二氨基庚二酸等也为细菌细胞壁的特有成分,这是细菌表现特殊生物活性的物质基础。细菌细胞壁不同于动、植物的任何组织,这就是多种药物可以选择地杀死细菌而不影响宿主的
