衣原体(Chlamydia)属于专性细胞内寄生的革兰阴性菌，菌体大小0.2 μm～1.0 μm，全基因组大小为1.1 Mbp左右，是一类人兽共患传染病病原。动物感染衣原体后，主要引起患病动物生殖器官、关节、结膜、肺脏和肠道等部位发生持续感染、反复感染或隐性感染[1]。衣原体具有独特的双相型发育周期，一种是具有感染性，存在于细胞外非繁殖型的原体(EB)，另一种是不具有感染性，存在于细胞内繁殖型的始体(RB)。EB与RB的转化过程就是衣原体感染增殖的过程。截至目前，衣原体属包含11个种，即鹦鹉热衣原体(C.psittaci)、沙眼衣原体(C.trachomatis)、猫衣原体(C.felis)、猪衣原体(C.suis)、流产衣原体(C.adortus)、鼠衣原体(C.muridarum)、肺炎衣原体(C.pueumoniae)、豚鼠衣原体(C.caviae)、反刍动物衣原体(C.pecorum)，以及鸟衣原体(C.avium)和家禽衣原体(C.galinacea)[2]。

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作为一种专性细胞内寄生的原核微生物，衣原体进入真核细胞后利用宿主细胞营养，加之其具有双相发育周期，增殖在RB包涵体中，不仅能够躲避宿主细胞的免疫防御机制，还能避免被溶酶体消化，在细胞内的繁殖发育可以受到一定的保护。到目前为止，衣原体的致病机制尚不清楚，研究者正通过研究衣原体毒力因子与宿主细胞的相互作用来了解衣原体致病过程。从目前的研究发现，主要外膜蛋白(MOMP)、多形态膜蛋白(Pmps)、Ⅲ型分泌系统(T3SS)、脂多糖(LPS)、热休克蛋白(HSP)、质粒及蛋白酶样活性因子(CPAF)在衣原体致病过程中起重要作用。

1 主要外膜蛋白

衣原体主要外膜蛋白(MOMP)占膜蛋白总量的60%以上，分子量约为40 ku。MOMP由ompA结构基因编码，当前衣原体的基因分型主要是用ompA基因当作靶基因来构建[3]。MOMP由暴露在表面的4个亲水可变区(VD1-VD4)和5个内部疏水保守区(CD1-CD5)组成，可变区位于保守区之间。其中VD1和VD2有丰富的T细胞表位，而VD4含有丰富的T细胞表位和B细胞表位，能够诱导产生特异性的细胞免疫和体液免疫[4]。研究发现，在EB期，MOMP 4个可变亲水结构域VD暴露于衣原体外膜表面，黏附于易感细胞的甘露糖-6-磷酸/胰岛素样生长因子受体2(M6PR/IGFR2)发挥黏附和侵袭作用。在RB繁殖期间，MOMP主要执行孔蛋白的功能，为衣原体的发育提供必要的物质转运[5]。由此可见，MOMP对于衣原体整个生命周期中的新陈代谢和感染性起着重要作用。

2 多形态膜蛋白

正式设计多会受到空间不足或者安装不当而出现明显的隐患问题，如给排水管道间距不符合标准要求。甚至部分工程单位为节省开支，减少管道安装成本，往往会将原设计的污废分流。不仅会造成环境污染问题，同时还会造成后续应用隐患问题。

3 Ⅲ型分泌系统

像大多数革兰阴性菌一样，衣原体外膜最外层还存在着一种脂多糖(LPS)。LPS是革兰阴性菌致病的关键因子，可激活多种炎症细胞释放炎性介质引起炎症反应，还能导致机体微循环功能紊乱，造成机体器官损伤和休克等病症的发生。衣原体脂多糖(cLPS)由一个3-脱氧-D-甘露-2-辛酮糖乙酸脂(KDO)的核心与脂质A连接而成。cLPS对衣原体EB期的感染性起关键作用。cLPS缺失，EB无感染性[12]。研究发现，感染期间cLPS从受染细胞中释放。cLPS结合可溶性CD14受体(sCD14)与脂多糖结合蛋白(LBP)结合形成cLPS复合物[13]。cLPS复合物通过细胞膜结合的mCD14激活单核细胞和巨噬细胞以产生肿瘤坏死因子(TNF-α)、IL-1和IL-6，这些细胞因子导致合成应激反应物。作为革兰阴性菌致病关键因子，cLPS通过对衣原体感染性起作用并通过刺激产生炎症因子和应激反应物，对机体造成病理损伤。

4 脂多糖

目前研究发现革兰阴性菌含有6种入侵宿主细胞的特异性分泌系统(Ⅰ-Ⅵ型)。其中最关键的便是细菌Ⅲ型分泌系统(T3SS)。不像其他病原体的T3SS是由组合在一起的毒力岛编码，衣原体科的成员拥有至少13个分布在整个染色体上的基因与其T3SS相关，并且与鞭毛系统具有很高同源性[9]。T3SS呈“注射器状”存在于衣原体膜上，整个装置横跨衣原体膜内外，注射装置伸向宿主细胞。其主要由装置蛋白、效应蛋白、调节蛋白、分子伴侣四部分构成。在沙眼衣原体中，5种蛋白质与衣原体T3SS结构相关：CT671是针头分子尺，CT860和CT579易位元件，CT665和CT667为分子伴侣调节针头聚合[10]。T3SS的致病作用主要是通过向宿主细胞释放其效应蛋白(T3SE)来实现。在衣原体中，易位性复原活动磷酸化蛋白(TarP)、外膜蛋白CopN和包涵体膜蛋白(Incs)等是主要的T3SE，它们在早期被递送到宿主细胞中发挥作用[11]。在衣原体感染过程中，T3SS定植在宿主细胞的质膜上并将T3SE直接通过其注射器状结构注射到宿主细胞胞质，调节宿主细胞结构并干扰免疫信号传导，从而影响正常细胞器功能及免疫应答，导致宿主细胞新陈代谢和免疫反应紊乱。

5 热休克蛋白

衣原体感染主要是由于慢性炎症造成组织损伤。研究发现衣原体热休克蛋白HSP60(GroEL或GroEL1)、HSP10(GroES)和HSP70(DnaK)与这种有害的宿主免疫应答相关。在衣原体发育周期中，衣原体热休克基因受感染细胞内转录因子HrcA的调控[14]。肺炎衣原体的HSP60在EB表面上表达，作为主要的黏附蛋白，在肺炎衣原体相关疾病的发病机理中起重要作用。在炎症期间，HSP60可能引发血管细胞、单核细胞和树突状细胞中IL-6、IL-1β、IL-8和TNF-α的分泌[15]。肺炎衣原体HSP60不但与冠状动脉疾病患者动脉粥样硬化斑块中的凋亡信号通路有关，而且其通过降低血管内皮祖细胞的功能来抑制新血管形成[16]。Kang Y等[17]将肺炎衣原体HSP60注入正常小鼠与MAPK激酶3(MKK3)敲除小鼠，发现MKK3敲除小鼠的肺部中性粒细胞和促炎介质减少，证实了MKK3在HSP60诱导的肺部炎症起到的关键作用。作为衣原体的保护性蛋白，HSP通过黏附、介导产生促炎细胞因子，使机体诱发炎症反应。

对于衣原体这种胞内寄生菌，感染宿主细胞最重要的步骤之一是黏附蛋白与宿主细胞的相互作用。目前已经鉴定了衣原体的几种黏附蛋白，包括MOMP、HSP、外膜复合物B(OmcB)和多态性膜蛋白(Pmps)。Pmps是衣原体特有的一类膜结合蛋白，之前被称为90 ku蛋白族。Pmps在鹦鹉热衣原体中首先被发现，随后的研究发现衣原体属的其他成员也存在Pmps。Pmps含有多种基因簇，例如：沙眼衣原体含有9种Pmps基因，其编码的蛋白包括(PmpA-pmpI)9种蛋白。而肺炎衣原体和流产衣原体分别有21种和18种Pmps基因[6]。衣原体在感染循环期间或应激反应中Pmps基因的表达有所不同。许多研究表明，Pmps可作为自动转运系统，因其含有3个功能域，包括可在膜表面易位的GG(A、I、L、V、Y)和FXXN四肽型N末端结构域、用于表面定位或分泌的结构域和C末端β桶型外膜转位定位结构域[7]。有研究表明，通过激活核转录因子NF-κB、Pmps能够诱导感染细胞中的先天免疫反应，包括产生IL-8、IL-6和单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)等[8]。在沙眼衣原体中，PmpB、PmpC、PmpD和PmpI是引起炎症性疾病中最强免疫应答的蛋白质。综上所述，Pmps作为具有自动转运系统的黏附蛋白，不仅与MOMP一样对衣原体的新陈代谢和感染性相关，而且可以使宿主细胞发生炎症反应。

6 质粒

在沙眼衣原体、鼠衣原体和鹦鹉热衣原体中都含有一个隐蔽质粒，衣原体质粒是一个分子质量约为7.5 kb、基因序列高度保守的非整合DNA分子。衣原体质粒有8个开放阅读框，分别编码8种不同的糖蛋白(pGP1-pGP8)。其中，pGP3分子质量约为28 ku，可能直接被分泌到宿主细胞胞质，引起宿主的免疫应答反应。pGP4和pGP5可以调节衣原体染色体基因的表达，而其他则为衣原体质粒维持自身功能的蛋白[18]。研究发现，pGP3由可以结合并中和由上皮细胞和白细胞分泌的抗菌肽LL-37，参与免疫逃避[19]。pGP3可通过激活NALP3炎性体和p38/MAPK途径诱导产生IL-1β和IL-18[20]。Zhou H等[21]研究发现，沙眼衣原体pGP3还可通过THP-1细胞中的TLR2活化诱导MAPK介导产生与输卵管积水有关的促炎细胞因子。研究发现质粒缺失的鼠衣原体相比鼠衣原体正常株从生殖道传播到消化道的数量大大减少[22]。证实了质粒对于鼠衣原体定植在消化道起到重要作用。由此可见，衣原体质粒不仅参与免疫逃避，还与消化道的定植及炎症反应有关。

7 蛋白酶样活性因子

衣原体蛋白酶样活性因子(CPAF)是分泌到宿主细胞胞质中保守的丝氨酸蛋白酶，在免疫逃避中起重要作用。功能性的CPAF是由N末端35 ku(CPAFn)和C末端29 ku(CPAFc)的亚基组成的二聚体结构蛋白，分子质量约70 ku。CPAF通过T2SS介导分泌进入宿主细胞胞质[23]。CPAF不仅能降解转录因子NF-κB/p65和自适应转录因子USF-1和RFX5蛋白，还能维持病原体囊泡完整性。RFX5为MHCⅠ区和β2微球蛋白启动子激活物，而USF-1可以激活IFN-γ诱导的MHCⅡ区基因的表达，USF-1和RFX5被CPAF降解使MHC分子的表达受到限制，使抗原的呈递受限，阻碍了机体免疫系统对衣原体的识别而引起的免疫应答，导致免疫逃逸的形成[24]。另外，CPAF还可降解由上皮细胞表达的糖蛋白CD1d，引起细胞表面CD1d降低，阻碍其通过NK和NKT细胞发生先天免疫应答，从而有利于衣原体的免疫逃避和持续性感染[25]。研究发现，沙眼衣原体CPAF缺乏株不能够在小鼠生殖道存活，而沙眼衣原体含CPAF野生株却可以在小鼠生殖道存活3周以上[26]。证实了CPAF促进沙眼衣原体在小鼠生殖道中存活。采用蛋白质组学方法分析沙眼衣原体CPAF缺乏株和正常含CPAF野生株感染人上皮细胞，发现CPAF和T3SE合作抑制宿主先天免疫[27]。其机理为CPAF与T3SE合作阻断NF-κB/p65转录因子，导致IFN-β和促炎细胞因子合成减少。因此，CPAF不仅对衣原体的免疫逃避至关重要，而且衣原体的定植和持续性感染起到一定的作用。

8 讨论

衣原体这种独特的病原体利用其毒力因子来建立细胞内的生存环境并干扰宿主的免疫应答。因此，了解衣原体如何黏附进入细胞、如何在细胞内的环境中生存，就能够揭示其对宿主的致病作用。虽然有很多的研究者都在研究衣原体的致病机理，但是摆在人们面前的任务还很艰巨。由于衣原体种类繁多且具有宿主特异性，而且其毒力因子在激活机体的免疫机制过程中的相互作用并没有研究清楚。因此，要搞清楚衣原体的致病机理，还需要用进一步的试验和数据来验证。我国自1956年病毒学家汤飞凡采用鸡胚卵黄囊接种法在世界上首次分离到沙眼衣原体后，越来越多的研究者便开始了衣原体的研究。目前，我国已在衣原体疫苗、检测方法等领域取得一些成果[28]。随着功能基因组学、蛋白质组学、遗传组学和基因编辑等新技术的发展，为我们在研究衣原体致病机理上提供了新的思路和方法。利用毒力基因敲除和功能基因组学等方法将帮助我们解决某些T3SE以及其他毒力因子的功能问题。加之细胞培养技术和动物模型的改进，将为了解衣原体这一具有独特发育周期的专性细胞内寄生病原体提供更好的条件。

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