具核梭杆菌和全身疾病相关性的综述

具核梭杆菌和全身疾病相关性的综述

摘要：具核梭杆菌 (Fusobacteriumnucleatum ， F.nucleatum) 属于革兰阴性专性厌氧菌，参与牙周疾病的炎症反应，是牙周炎的可疑致病菌之一。该菌除可引起口腔疾病外，还可在败血症相关感染，盆腔炎，脑、肝、肺、脾等脏器的脓肿中分离获得。近来关于 F.nucleatum 与早产低体重儿、结直肠癌及呼吸道感染相关性的研究成为热点，本将对 F.nucleatum 生物学功能及与口腔感染、全身疾病相关性的研究进展作一综述。

1 F.nucleatum 的生物学功能

1.1 生物学特性与分型

F.nucleatum 是一种革兰阴性无芽孢专性厌氧菌，两端尖锐，中间膨大，状如梭形。最适生长环境为 37 C专性厌氧环境，血平板上菌落形态为扁平、边缘不齐、中央凸起的半透明茵落，呈玻璃屑或面包屑状。最早在 1893 年由 vanLeeuwenhock 从牙菌斑中分离到梭状的微生物， 1898 年 Veillon 和 Zuber 纯化了这种细菌并命名为成梭杆菌 (Bacillusfusi-forrnis) 。 1992 年由 Korr 将 F.nucleatum 归类为梭杆菌属 (Fusobacterium) 。 1990 年 Drink 等根据全菌体蛋白电泳特征和DNA 同源性等将 F.nucleatum 分为三个亚种：(1)具核梭杆菌具核亚种(nucleatum subsp . nucleatum)，其模式株为 ATCC25586 ; (2)具核梭杆菌多形亚种

(F.nucleatum subsp ．polymorphum) ，其模式株为 ATCC10953 ； (3) 具核梭杆菌文森亚种 ( F.nucleatum subsp . vincentii) ，其模式株为 ATCC19256 。而后Gharbia 等将具核梭杆菌动物株 (F.nucleatum subsp . animalis ，模式株为NCTC12276) 独立成一个亚种，人类株分成三个亚种，即具核亚种、多形亚种和成梭亚种 ( F.nucleatum subsp . fusifome ，模式株为 NCTC11326) 。

1.2 细菌共聚作用

共聚是指不同种细菌间的粘附。研究证实 F.nucleatum 凭借其表面不同的粘附素，可与几乎所有的口腔细菌发生共聚，在菌斑生物膜形成过程中担任“桥梁”分子，对菌斑生物膜的成熟至关重要。然而 F.nucleatum 与口腔早期定植菌和晚期定植菌的共聚形式是不同的。 Kaplan 等研究发现 F.nucleatum 细胞外膜蛋白 RadD 是一种精氨酸可抑制性粘附素，介导 F.nucleatum 与革兰阳性早期定植菌血链球菌的共聚 [1]。 F.nucleatum 与革兰阴性晚期定植菌的共聚是由粘附素 Fap 一 2 介导的一种半乳糖敏感性的共聚 [2]。

1.3 粘附和侵入

粘附和侵入宿主细胞是 F.nucleatum 发挥毒力作用的重要环节。研究证实

F.nucleatum 具有很强的粘附能力，可粘附于上皮细胞、成纤维细胞、内皮细胞、多形核白细胞等多种宿主细胞表面，并与唾液大分子、细胞外基质蛋白等结合，激发一系列宿主反应。通过糖抑制试验发现含有半乳糖的糖类强烈抑制

F.nucleatum 对上皮细胞的粘附，不含半乳糖的糖类仅有很弱的抑制作用或没有抑制作用，所以 F.nucleatum 对上皮细胞的粘附涉及到一种半乳糖限制性凝集素。2015 年 Coppenhagen-Glazer 等研究证实粘附素 Fap2 不仅介导

F.nucleatum 与晚期定植菌牙龈卟啉单胞菌的半乳糖敏感性共聚，而且参与调控F.nucleatum 对人胚胎肾细胞的粘附能力。 Coppenhagen-Glazer 等

将

F.nucleatum Fap2突变株经由鼠尾静脉注射人怀孕15〜17d的雌鼠体内，24h

后收集孕鼠胎盘，发现 F.nucleatum Fap2 突变株在胎盘的定植能力明显减弱 [2] 目前认为细菌可通过胞吞和拉链两种机制侵入细胞。研究发现大部分的牙周致病菌如伴放线聚集杆菌和牙龈卟啉单胞菌等是通过胞吞机制侵入宿主细胞。 Han 等通过电镜观察首次证实了 F．nucleaturn 是通过拉链机制侵入上皮细胞，需要细菌编码的配体和宿主细胞表面的相应受体特异性结合，并不引起细胞表面形态的改变。2005年Han等发现了一种仅存于口腔梭杆菌属菌体表面，与梭杆菌粘附、定植宿主细胞密切相关的新型粘附素 FadA。 2007 年 Xu 等构建了 fadA 基因缺陷株(F. —cleaturnUSI)和互补株(F.nucleatumUSF81)，发现 fadA 基因缺陷株对细胞的结合力下降了 70%〜80%，而互补株的细胞结合增加了 3〜4倍，证明 FadA 与

F.nucleatum 的粘附性密切相关 [3]。 Han 等通过动物实验证实 F.nucleatum 能经血行到达胎盘并粘附到胎盘内皮细胞上，引发怀孕大鼠的早产和死胎[4]。 FadA 在 F.nucleatum 粘附侵入胎盘内皮细胞中发挥重要作用 [5]。而后 Fardini[6] 和Rubinsteinl[7] 相继证明宿主细胞膜上的钙黏蛋白是 FadA 的受体，是

F.nucleatum 能高效附着细胞的必需条件。

2 F.nucleatum 与口腔感染

以往的研究已经证实 F.nucleatum 是龈上菌斑、龈下菌斑、牙周袋及感染根管等口腔感染部位的主要优势菌， F.nucleatum 的检出率和定植数量与牙周组织的炎症、破坏程度之间存在正相关关系 [8] 。此外，我们还可在牙龈炎和牙周炎患者唾液中检测到较高含量的 F.nucleatum[9] ，其血清抗体滴度亦相应升高。

F.nucleatum 的含量受环境因素影响。吸烟可增加健康牙周和感染牙周袋内F.nucleatum 的含量[10]。伴2型糖尿病的慢性牙周炎患者 F.nucleatum 含量较单纯慢性牙周炎患者高很多 [11]。

动物实验证实 F.nucleatum 可引发牙周感染。利用 F.nucleatum 单独感染小鼠可