腸毒素

引起葡萄球菌食物中毒的致病物質。腸毒素根據抗原性分為A-E，G-I 8個血清型。腸毒素是蛋白質，溶於水，相對分子質量約為30000，耐熱（目前有一種大腸桿菌不耐熱腸毒素新興突變體），食品中的毒素不因加工而滅活；對蛋白酶與有耐性，故在消化道中不易被破壞。

基本介紹

• 中文名：腸毒素
• 外文名：Enterotoxin
• 釋義：引起葡萄球菌食物中毒的致病物質
• 抗原性分類：A-E，G-I 8個血清型
• 相對分子質量：約為30000
• 致病性：引發腹瀉等腸道疾病

簡介

概述

腹瀉是全球範圍內引起5歲以下幼童死亡的第二大病因，而產腸毒素大腸桿菌(ETEC)是引起腹瀉的最常見病原菌，其產生的細菌定植因子(CFs)和腸毒素是關鍵的毒力因子。CFs介導細菌黏附宿主小腸上皮細胞並完成定植，產生熱敏腸毒素(LT)和熱穩定腸毒素(ST)破壞宿主上皮細胞內的體液平衡，使體液和電介質過量分泌從而導致腹瀉。預防ETEC腹瀉的首選方法是使用能激發宿主產生抗黏附素免疫力和抗腸毒素免疫力的疫苗，阻斷ETEC黏附和定植並中和腸毒素。目前一種名為Dukoral®的霍亂疫苗因能刺激機體產生抗熱敏毒素免疫，已經被一些國家批准用於短期保護和預防旅行者腹瀉。

來源

人源ETEC是一類可分泌LT和/或STa的大腸桿菌，大部分菌株還會產生一個或多個CFs。CFs主要是菌毛狀或纖絲狀的生物多聚纖絲，每個菌體表面存在數百個這樣的重複結構單元。目前，至少有25種不同的CFs被證明與腹瀉相關，其中7種常見於嚴重腹瀉病例。這些CFs介導細菌黏附到宿主上皮細胞並定植於小腸，隨後在小腸上皮細胞近端產生和釋放LT和STa腸毒素，刺激體液過量分泌，引起腹瀉。

對生物體的影響

作用途徑

LT是典型的A:B型全毒素，包含1個A亞單位和5個B亞單位，和霍亂弧菌產生的霍亂毒素極其相近。LT-B亞單位可以結合到上皮細胞單唾液酸四己糖神經節苷脂之類的神經節苷脂受體上，繼而釋放A亞單位激活腺苷酸環化酶途徑，導致宿主細胞內cAMP水平上升，激活cAMP依賴的蛋白激酶，引起氯化物的過量分泌，同時抑制氯化鈉的吸收，最終導致體液的過量分泌。僅含19個胺基酸的腸毒素STa通過和宿主腸上皮細胞外膜上的鳥苷酸環化酶C跨膜受體結合 ， 激 活 鳥 苷 酸 環 化 酶 途 徑 ， 導 致 細 胞 內cGMP水平上升。和cAMP水平上升的效應類似，cGMP水平的上升促進了宿主腸上皮細胞氯化物的分泌，同時抑制了氯化鈉的吸收，從而導致了體液的過量分泌。當體液的分泌量遠遠超出腸腔的重吸收能力時，引起水樣腹瀉，同時，由於體液大量丟失可導致脫水和電解質失衡，若得不到及時的治療，嚴重者可導致急性死亡。對ETEC腹瀉患者的流行病學調研發現，呈地方性流行的地區以嬰兒和小於3歲的兒童感染最為常見，且發病率隨年齡增長而降低。而遊客的發病率與在流行地區的滯留時間長短有關，與年齡變化趨勢無關。這表明人自然接觸病原後確實能產生抵抗ETEC感染的免疫力，這種後天獲得的免疫力能夠保護人體抵抗感染。

效應

此毒素還可引起猴、貓嘔吐，可能是毒素作用於腸道神經受體後，刺激嘔吐中樞所致。葡萄球菌腸毒素可用於生物戰劑，其氣霧劑吸入後造成多器官損傷，嚴重者可導致休克或死亡。

葡萄球菌腸毒素屬於超抗原，有類似絲裂原的作用，其刺激淋巴細胞增殖的能力比植物凝集素更強。腸毒素長抗原不經過抗原遞呈細胞的處理，能非特異性激活T細胞增殖並釋放過量細胞因子致病。

金黃色葡萄球菌腸毒素屬於葡萄球菌和鏈球菌高熱產生的毒素大家族,它們有著相同的結構、功能和基因序
列。這些毒素引起毒素休克綜合徵、食物中毒和幾種過敏性疾病、自身免疫性疾病。SEs是一組血清學上互不相同的熱穩定腸毒素,它的功能既包括作為潛在的胃腸道毒素也包括作為超抗原刺激非特異性T細胞的增殖。儘管這兩種獨立的功能作用在蛋白質的不同區域,但這些作用之間仍然有著很高的相關性,並且在絕大多數的例子中
大多數的超抗原作用(由於基因突變)又引起多數腸毒素作用。

除了金黃色葡萄球菌，可產生腸毒素的細菌還包括：大腸埃希菌、產氣莢膜梭菌、艱難梭菌、脆弱類桿菌等。沙門菌部分菌型也可產生。