3-志贺毒素

2.1 类志贺毒素

志贺毒素(Stx)和志贺样毒素(SLT)是由痢疾志贺菌和某些大肠杆菌菌株产生的相关蛋白毒素。Stx会导致严重的胃肠疾病，并伴有很高的发病率和死亡率。Stx是已知最强的细菌毒素之一。志贺志贺毒素在疾病中的主要类型是Stx1和Stx2，以志贺志贺博士发现的志贺痢疾杆菌命名。该毒素会抑制蛋白质合成，最终导致受影响的组织细胞凋亡。

2.2 Stx1和Stx2

志贺毒素因其与AB5型志贺毒素相似而得名。类志贺氏毒素可分为两大类，即1型(SLT-1)和2型(SLT-2)。SLT-1和志贺毒素在45位存在一个氨基酸的差异。大肠杆菌产生的一种血清型Stx是Stx2。Stx1和Stx2非常相似。Stx2与Stx1具有56%的序列同源性。此外，Stx2毒素组有许多变体，包括Stx2c、Stx2d、Stx2e和Stx2f。基于它们的结合活性、免疫学分型和生物学活性。更有趣的是，毒素Stx2e是由感染仔猪的STEC菌株产生的Stx2的变体亚型。这种毒素亚型与结构相似的受体球蛋白四酰神经酰胺(Gb4)的亲和力大于该组其他毒素使用的Gb3受体。

志贺毒素(Stxs)是一种强效的核毒素毒力因子，与大肠杆菌血清型O157:H7和其他产stx大肠杆菌(STEC)感染最严重的病理表现有关。stx的两种主要类型是由stc、Stx1和Stx2产生的，一个生物体可能产生一种或两种毒素。Stx1和Stx2具有相同的酶学和结构特征，但在免疫学上是不同的。据估计，美国每年发生的STEC感染病例超过11万例，其中约7.5万例是由大肠杆菌O157:H7感染引起的。许多感染O157:H7大肠杆菌的患者出现严重腹痛和血性腹泻，后者可能是由于Stxs对胃肠道小血管(微血管系统)内皮细胞的作用所致。在一些患者中，STEC感染会导致严重的后遗症，称为溶血性尿毒症综合征(HUS)。溶血性尿毒综合征的临床特征包括血小板减少、溶血性贫血和急性肾衰竭，最常见于10岁以下儿童。值得注意的是，与大肠杆菌O157:H7感染相关的溶血性尿毒综合征是美国和全世界儿童急性肾衰竭的主要原因。关于HUS肾损伤发生的一种假说是血源性Stx诱导肾小球微血管内皮细胞凋亡。然后在这些受损的血管中形成血栓，这是溶血性尿毒综合征的一个典型病理特征。肾小管细胞的死亡也与人类和小鼠大肠杆菌O157:H7感染模型中Stx的产生有关。

2.2志贺毒素- A亚单位和B亚单位

类志贺毒素由两个非共价结合的模块部分组成:A部分(StxA)和无毒的五聚体结合B部分(StxB)。一个亚单位a与一个亚单位b的五聚体相连。更准确地说，亚单位a是包含n -糖苷酶活性的酶区，通过催化失活60S核糖体亚单位来抑制蛋白质合成。胞吞后，亚单位A被呋喃裂解成两个片段:A1和A2。更具体地说，A1片段是催化活性片段，随后这些毒素关闭蛋白合成，导致受影响的宿主细胞凋亡。而A2部分是与B亚基进行全息毒素组装的关键。B亚基形成毒素的五聚体细胞结合部分，该部分与宿主细胞表面的三氧化三神经酰胺(Gb3)结合。所有B亚基Stx1和Stx2团体优先结合Galα1-4Galβ1-4glucosyl神经酰胺(Gb3)除了Stx2e结合Gb4。

2.3志贺毒素作用机制

志贺毒素与宿主细胞膜上的受体Gb3特异性结合。然后通过内吞作用进入细胞。因此，在早期的核内体中，志贺毒素通过逆行运输进入跨高尔基体网络和内质网(ER)。志贺毒素亚单位A以核糖体为靶点，在从ER进入细胞质后，通过其作为核糖体延伸复合物的一部分，对28S RNA特异性的n -糖苷酶活性，使蛋白质合成失活。在受感染的细胞中，蛋白质合成被破坏，通过凋亡导致细胞死亡(见图2)。志贺氏痢疾杆菌的主要发病机制包括两个方面,一个是入侵肠道上皮细胞和肠上皮细胞之间的传播,这是一个关键步骤在发病机理,另一方面,I型痢疾志贺氏杆菌能产生外毒素——志贺毒素,这也是一个重要的毒力因子,这可能导致感染的血液结肠炎,溶血性尿毒症综合征和其他疾病。