科技日報記者 劉園園
記者20日從西湖大學獲悉，西湖大學生命科學學院陶亮團隊與施一公團隊合作，在《細胞》期刊在線發表最新研究成果，首次揭示了超毒力分支艱難梭菌毒素B的腸道上皮受體——TFPI蛋白。這意味著，他們發現了艱難梭菌毒素B入侵人體的“新大門”。
“艱難梭菌是一種厭氧的革蘭氏陽性細菌，因為分離培養比較困難，所以得名‘艱難’。”陶亮說，艱難梭菌是一種造成醫院和社區感染腹瀉及腸炎的重要病原體，近年來在全球各地造成了一系列爆發性感染，被美國疾病預防控制中心列為最高級別威脅的耐藥病菌。
陶亮介紹，過往研究表明，艱難梭菌有5個主要的進化分支，包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型，其中Ⅱ型分支由于其強致病性，又被稱為“超毒力分支”。艱難梭菌會產生三種毒素 ：毒素 A、毒素 B 和二元毒素。其中，毒素B（TcdB）是艱難梭菌致病的關鍵“武器”，而不同分支產生的毒素B，則又分屬不同的亞型，如TcdB1、TcdB2等。
此前，陶亮團隊已經發現TcdB1、TcdB3、TcdB5重要的宿主細胞受體——FZD蛋白。但超毒力分支艱難梭菌專有表達毒素B的兩種亞型——TcdB2和TcdB4，均不識別FZD蛋白。他們猜測，一定存在“另一扇門”——即某種未知受體介導變體的毒素B入侵細胞。
通過利用CRISPR-Cas9基因編輯技術排查分析，研究團隊鎖定了一個名為組織因子途徑抑制因子（TFPI）的蛋白，認為它很可能是這兩種毒素B變體進入細胞的“另一扇門”。
陶亮介紹，為了驗證這一猜想，研究團隊設計并進行了各種不同類型的實驗。包括敲除TFPI這扇“大門”，看TcdB4能否闖入細胞；利用冷凍電鏡單顆粒三維重構技術，從分子水平直接觀察毒素和受體的結合；構建“TFPI誘餌”誘捕毒素，看能否保護細胞和實驗動物不受傷害。
這些實驗結果不僅證實TFPI是超毒力艱難梭菌的TcdB在腸道上皮中的受體，更預示了可溶性TFPI作為中和蛋白在防治超毒力艱難梭菌感染中的潛在應用價值。
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